면역에 대한 지식이 생기기 전에도 인류는 한 번 전염병에 걸린 사람은 다시 걸리지 않는 경우가 많다는 사실을 알고 있었다. 지금 보면 위험천만한 일이지만, 종두법 개발 전에는 치사율이 높은 질병이었던 천연두에 대해 면역을 얻기 위해 천연두 환자의 딱지나 고름을 건강한 사람에게 접종하는 인두법이 시행되기도 했다. 1798년 영국의 의사인 에드워드 제너는 소의 천연두인 우두에 걸린 사람은 천연두에 대해 면역이 생긴다는 사실을 발견하고 우두를 이용한 종두법을 개발해 천연두 퇴치의 길을 열었다. 종두법의 사례처럼 인류는 질병에 걸려 자연적으로 생기는 면역을 더 안전하게 얻기 위해 백신을 개발했고, 덕분에 우리는 직접 병에 걸리지 않고도 각종 전염병에 대한 면역을 안전하게 획득할 수 있게 됐다. 그런데 최근 과학자들은 이런 재주가 인간만의 전유물이 아니란 사실을 발견했다. 존스 홉킨스 대학의 조슈아 모델 교수가 이끄는 연구팀은 인간에 병을 일으키는 대표적인 세균 중 하나인 화농성 연쇄상구균 (Streptococcus pyogenes)이 바이러스 감염에 대한 면역을 획득하는 기전을 연구했다. 바이러스는 기본적으로 다른 세포의 물질을 이용해 증식한 후 숙주 세포를 파괴하고 다음 숙주를 찾는 방식으로 살아간다. 이 가운데 숙주가 박테리아인 경우를 박테리오파지(bacteriophages)라고 하는데, 박테리아를 먹는다는 뜻이다. 과학자들은 항생제 내성균처럼 치료가 까다로운 세균을 없애기 위해 박테리오파지를 연구해왔다. 하지만 그 과정에서 찾은 놀라운 사실은 세균 역시 박테리오파지 감염에 대한 면역 시스템을 지니고 있다는 것이다. 백혈구보다 훨씬 작은 박테리아가 몸 안에 침투한 바이러스를 막는 비결은 바이러스의 유전자를 자르는 유전자 가위인 CRISPR Cas9 시스템이다. 바이러스는 결국 RNA나 DNA를 세포 안으로 삽입해 증식하는 것이기 때문에 유전자를 잘라 버리면 막을 수 있다. 문제는 바이러스의 유전자를 정확히 구분하는 것이다. 아무 유전자나 마구잡이로 자르면 세균도 위험해진다. 연구팀은 잠복기인 바이러스와 활동 중인 상태의 바이러스 두 가지를 이용해 세균이 잠복기인 바이러스를 이용해 바이러스 유전자에 대한 정보를 획득하고 이를 통해 바이러스에 대한 면역을 획득한다는 사실을 알아냈다. 인간이 약독화 바이러스나 세균을 이용해 백신을 만드는 것처럼 세균도 약해진 바이러스를 이용해 면역을 획득한 것이다. 연구팀은 세균의 면역 획득 과정을 방해하면 항생제 내성균을 감염에 취약하게 만들어 제거할 수 있을 것으로 보고 연구를 계속하고 있다. 면역은 좋은 의미로 사용되지만, 내성균의 면역은 인간에게는 좋은 일이 아니기 때문이다. 인간의 면역은 강하게 하면서 항생제 내성균의 면역은 약하게 하는 방법을 알아낸다면 내성균 확산 문제를 해결할 새로운 실마리를 얻을 수 있을 것이다.

가수 구준엽(56)의 아내로 알려진 대만 배우 쉬시위안(徐熙媛·49)씨가 일본 여행 중 독감으로 인한 폐렴으로 지난 2일 숨진 사실이 알려진 가운데 폐렴에 대한 경각심이 커지고 있다. 초고령사회로 접어들면서 폐렴에 취약한 고령인구가 증가하는 만큼 각별한 주의가 필요해 보인다. 4일 통계청에 따르면 지난해 폐렴 사망자 수는 2만 9422명으로 2013년 1만 809명에 비해 2.7배 늘었다. 인구 10만명당 폐렴 사망률도 2013년 21.4명에서 2023년 57.5명으로 훌쩍 뛰었다. 폐렴은 2002년 10만명당 사망률이 5.7명에 불과해 국내 사망원인 14위에 머물렀지만 2018년 3위로 처음 진입한 뒤 꾸준히 상위권을 유지하고 있다. 노인 인구 늘면서 폐렴 사망 ‘동반 상승’장기 입원 환자 흡인성 폐렴 발병 잦아폐렴 사망자가 증가하는 이유는 고령인구 증가와 연관이 깊다. 연령별 사망원인을 살펴보면 폐렴은 80세 이상에서 2위, 70대에서 4위를 차지하는 등 고령층에서 순위가 높다. 실제 국내에서 폐렴으로 인한 사망자 10명 중 9명이 65세 이상이다. 건강한 성인은 폐렴에 걸려도 항생제를 처방받고 휴식하면 금방 회복되지만 면역력이 약한 고령자나 만성질환자 등은 취약하기 때문이다. 최창민 서울아산병원 호흡기내과 교수는 “고령화가 폐렴 사망률 증가의 가장 큰 원인”이라며 “나이 드신 분들은 폐암에 걸려도 결국은 폐에 염증이 생기는 폐렴으로 돌아가시는 경우가 대부분”이라고 했다. 특히 거동이 불편해 와상 생활을 하는 고령층에서 폐렴이 반복해 발생하는 경우가 잦다. 천은미 이대목동병원 호흡기내과 교수는 “고령층에서 발생하는 폐렴은 주로 음식물이 기관지·폐로 넘어가면서 생기는 흡인성 폐렴”이라며 “콧줄(비위관)로 식사하고 하루 종일 누워있는 등 활동성이 감소하면 감염이 반복되기 쉽다”고 했다. 젊은 사람도 적기 치료 놓치면 치명적“항생제 과다 처방에 따른 내성 주의”하지만 비교적 젊은 사람이라도 폐렴으로 인한 사망에서 자유롭지는 않다. 천 교수는 “만약 독감에 걸려 항바이러스제를 처방받고 증상이 좋아졌는데도 다시 기침, 가래, 발열 등의 증상이 나타나면 합병증이 생긴 것”이라며 “이때 바로 병원에 가서 검사받고 치료하지 않으면 증상이 순식간에 악화할 수 있다”고 했다. 독감이 다 나을 때가 됐는데도 증상이 계속된다면 세균성 폐렴으로 이어졌을 가능성이 있다는 의미다. 그렇다고 감기 증상이 있을 때 무작정 항생제를 처방받는 것도 좋지 않다. 정승준 일산백병원 호흡기내과 교수는 “폐렴 치료의 기본은 항생제이지만 많이 쓰면 내성균이 생겨 문제가 될 수 있다”고 했다. 실제 질병관리청에 따르면 우리나라 의료기관에서 처방되는 항생제 중 약 30%는 부적절한 처방이다. 과도한 항생제 처방으로 내성이 생기면 치료제 선택 폭이 좁아져 면역 저하자나 중증 감염 환자의 치료 경과에 심각한 위협이 될 수 있다. 전문가들은 폐렴 예방을 위해 개인위생 수칙과 백신 접종의 중요성을 강조했다. 최천웅 강동경희대병원 호흡기알레르기내과 교수는 “폐렴구균 백신은 1회 접종만으로도 효과가 나타난다”며 “백신 접종으로 100% 예방이 되지는 않지만 중증으로 발전하는 것을 막아 65세 이상 노인이나 만성질환자라면 꼭 접종하는 것이 좋다”고 했다. 정승준 교수는 “개인위생을 철저히 지켰던 코로나19 때를 생각하면 손 씻기나 마스크 쓰기가 정말 중요하다”고 했다.

굴은 겨울이 제철이다. 또 굴은 익혀 먹어도 맛있지만, 생으로 먹어도 맛있는 해산물이기도 하다. 서양에서도 굴을 바다의 우유로 부르면서 생식한다. 하지만 노로바이러스 감염 위험이 있기 때문에 생식용으로 표시된 제품이 아니라면 85도 이상의 열로 1분 이상 가열해서 익혀 먹는 것을 권장한다. 또 만성 간 질환, 당뇨병 같은 기저질환이 있는 경우 비브리오 패혈증의 위험성이 있어 익혀 먹어야 한다. 이런 주의 사항을 보면 마치 굴이 많은 세균이나 바이러스를 지닌 것으로 오해할 수도 있으나 사실은 그 반대다. 항생제를 개발하는 과학자들은 굴을 겨울철 별미가 아닌 중요한 연구 대상으로 보고 있다. 굴은 많은 항생 물질을 지니고 있어 세균 감염에 매우 강하기 때문이다. 기본적으로 굴은 물속의 먹이를 걸러 먹는 여과 섭식자로 많은 양의 세균을 흡수할 수밖에 없기 때문에 강한 면역력을 지니고 있다. 덕분에 인간이 굴을 생으로 먹을 수 있는 것이다. 호주 서던 크로스 대학 연구팀은 호주와 뉴질랜드에 자생하고 식용으로 양식되는 시드니 바위 굴 (학명·Saccostrea glomerata)를 연구했다. 이 굴은 현지에서는 식용으로 양식되고 있다. 연구팀은 굴의 혈액에 해당하는 혈림프(hemolymph)에서 항생 단백질 및 펩타이드(AMPPs)를 조사했다. 항생제 내성은 21세기 인류를 위협하는 가장 중요한 보건 문제다. 항생제에 내성을 지닌 세균은 점점 늘어나는데, 새로운 항생제 개발 속도는 상대적으로 느려서 결국은 세균과의 전쟁에서 점점 밀리게 될 것이라는 우려가 커지고 있다. 만약 현재 우리가 사용하는 항생제가 대부분의 세균에 듣지 않게 되면 항생제 개발 이전처럼 사소한 감염으로도 생명을 잃을 수 있다. 연구팀은 온갖 세균을 흡수하는 굴의 혈림프에서 추출한 항생 단백질과 펩타이드를 연구하던 중 흥미로운 사실을 발견했다. 일단 이 물질들은 폐렴 구균과 화농성 연쇄상구균에 대한 항생 효과가 있었다. 그러나 더 흥미로운 사실은 세균의 보호막인 생물막 형성을 방해해 기존 항생제의 효과를 더 높인다는 것이다. 생물막은 세균이 분비하는 물질로 이뤄진 보호막으로 항생제가 세균에 침투하는 것을 막아 세균을 보호한다. 그런데 굴의 항생 물질은 생물막 형성을 막아 녹농균, 폐렴 막대균, 모락셀라 카타랄리스(Moraxella catarrhalis), 황색포도상구균의 항생제 반응을 높였다. 효과를 높일 수 있는 항생제에는 암피실린, 겐타마이신, 트리메소프림, 시프로플록사신처럼 현재 의료 현장에서 흔히 쓰이는 항생제가 포함됐다. 연구팀은 이 새로운 항생제 후보 물질이 내성균에 대한 억제 효과는 물론이고 기존의 항생제의 효과를 높여 내성균과의 싸움에서 유용한 무기가 될 수 있을 것으로 보고 있다. 물론 이렇게 발견되는 항생제 후보 중 실제 약물로 개발되는 것은 극히 일부에 불과하다. 하지만 후보가 많아져야 실제 신약으로 개발되는 경우도 늘어나는 만큼 새로운 항생 물질을 찾는 노력이 필수적이다. 여담이지만, 굴의 혈림프에 들어 있는 항생 물질은 대부분 위와 장에서 파괴되기 때문에 그 자체로는 면역력을 높이지 않는다. 하지만 굴에는 아연처럼 면역에 필요한 영양소가 풍부해 면역력을 지키는 데 도움을 줄 수 있다. 굴은 적절한 관리와 조리법을 따르면 안전하게 섭취가 가능하므로 맛과 건강을 위해 얼마든지 섭취해도 좋은 식품이다.

우리가 아무렇지 않게 복용하는 항생제가 무분별하게 사용되면서 ‘슈퍼박테리아’라는 새로운 위협이 인류를 덮치고 있다. 비영리 연구프로젝트인 글로벌 항생제 내성 연구(GRAM)에 따르면 1990년부터 2021년까지 다제내성균 감염으로 매년 100만명 이상의 환자가 숨지고 있으며, 앞으로 25년 동안 최대 4000만명이 목숨을 잃을 것이라는 충격적인 예측이 나왔다. 영국 전 최고의학자문관 데이비스 박사는 5일(현지시간) 가디언에 “남녀노소를 불문하고 전 세계 모든 인구에 파괴적인 영향을 미칠 수 있는 항생제 비상사태가 커지고 있다”고 경고했다. 특히 70세 이상 고령층의 사망률이 1990년대 이후 80% 증가했으며, 만성질환자들이 더욱 취약한 것으로 나타났다. 세계보건기구(WHO)는 더욱 우려스러운 전망을 내놨다. 2050년이 되면 항생제 내성균으로 인한 사망자가 1000만명에 달해 암 사망자(820만명)를 넘어설 것이라는 분석이다. 이처럼 심각한 상황의 주된 원인은 항생제 과다 사용이다. 데이비스 박사는 “소, 닭, 양과 같은 가축에게 질병 확산을 막기 위한 성장 촉진제나 예방제 대신 값싼 대안으로 항생제를 던져주고 있다”며 “이는 미생물이 진화하도록 돕고 내성이 퍼지도록 하는 일”이라고 지적했다. 국내 상황도 심각하다. 2021년 한국의 항생제 사용량은 19.5DID(인구 1000명당 1일 항생제 소비량)로 경제협력개발기구(OECD) 회원국 평균 15.9DID를 크게 웃돈다. 더욱 우려스러운 것은 항생제 내성으로 인한 사망자가 최근 6년 새 17배나 증가했다는 점이다. 하지만 항생제 내성 관리를 위한 우리나라의 예산은 지난해 기준 17억 6000만원에 불과한 실정이다. 문제 해결을 위한 새로운 항생제 개발도 난항을 겪고 있다. 데이비스 박사는 “80년대 후반 이후 항생제가 일상적으로 사용되지 않았고, 새로운 항생제를 개발해도 환자 한 명이 일 년에 한 번 주 1회 사용하는 데 그쳐 이익 창출이 불가능했다”고 설명했다. 전문가들은 항생제의 과도한 사용을 억제하고 깨끗한 물과 위생적인 환경을 조성하는 것이 중요하다고 입을 모은다. 또한 항생제를 남용하지 않는 건강한 식습관과 예방 접종의 중요성이 강조된다. 가톨릭대 의정부성모병원 배상락 교수는 “국내 항생제 내성 관리 예산 증액과 임상 현장 의견을 반영한 대책 마련이 시급하다”고 강조했다.

살모넬라는 오랜 세월 인류를 괴롭힌 병원균이다. 개인위생의 개선, 위생적인 식품 관리와 항생제의 개발로 과거보다는 덜 위험해졌다고 해도 여전히 살모넬라는 선진국에서 식중독의 가장 흔한 원인균으로 알려져 있다. 우리나라 역시 예외가 아니다. 살모넬라는 주로 오염된 물이나 음식을 먹을 때 감염되는데, 가장 잘 알려진 경로는 닭고기나 달걀이다. 물론 닭고기를 조리할 때 충분히 익히고 달걀을 위생적으로 관리하면 충분히 감염을 예방할 수 있다. 실제로 모두 즐겨 먹는 음식이지만, 식중독은 예외적으로 발생한다는 데서 여름철 위생 수칙만 잘 지키면 위험할 것이 없다는 것을 알 수 있다. 하지만 최근에는 이런 전통적인 감염원 이외에 새로운 감염원이 주목받고 있다. 바로 반려동물이다. 사실 살모넬라는 수많은 동물의 위장관에 감염을 일으킬 수 있는 세균으로 닭만 감염되는 세균이 아니다. 개, 고양이 같은 반려동물도 얼마든지 감염될 수 있다. 그리고 최근에는 항생제 내성 살모넬라균의 전파 및 진화 과정에서 반려동물이 중요한 역할을 할 수 있다는 연구 결과도 나오고 있어 더 주목을 받고 있다. 펜실베이니아 주립 대학의 소피아 케네이와 동료들은 반려견에 의한 비장티푸스 살모넬라균 감염의 정도를 평가하기 위해 2017년 5월부터 2023년 3월까지 미국 국가 바이오테크놀로지 정보 데이터베이스 센터에 등록된 인간 살모넬라 균주와 FDA 수의학 실험 조사 및 반응 네트워크에 등록된 살모넬라균 균주의 유전자 데이터를 분석했다. 그 결과 연구팀은 적어도 77건의 인수 공통감염 (사람과 동물에서 공통으로 감염되는 경우) 사례를 확인할 수 있었다. 연구팀에 따르면 사람에서 분리한 16종의 비장티푸스성 살모넬라 균주가 6개의 개 살모넬라 규주 중 하나와 밀접하게 연관이 되어 있었고 이들 가운데 상당수는 항생제에 대한 내성을 이미 획득한 상태였다. 개에서 항생제 내성균이 발견된 것은 인간에서 항생제에 노출된 살모넬라균이 내성을 획득한 후 개에게 감염되었을 수도 있고 반대로 개가 수의사에게 항생제를 처방 받은 후 인간에게 감염된 결과일 수도 있지만, 어느 쪽이든 인간과 개 모두에게 위험한 결과임은 분명하다. 물론 반려견이 살모넬라 감염의 주된 경로는 아니며 이런 이유로 개를 멀리할 필요까지는 없다. 하지만 반려견에 살모넬라 감염이 의심되는 복통이나, 설사 같은 증상이 있으면 그냥 넘기지 말고 진료를 볼 필요가 있으며 아픈 반려견을 돌볼 때도 손 씻기 같은 개인위생이 중요하다. 감염 전파를 차단하고 항생제 내성균에 맞서는 가장 중요한 수칙은 바로 개인 위생을 강화하고 항생제를 남용하지 않는 것이다. 이 규칙은 개에게도 예외가 아니다. 다만 개가 개인위생을 스스로 지키기 어려운 만큼 보호자가 대변을 바로 처리하고 손을 자주 씻는 등 위생 수칙을 잘 지켜야 할 것이다.

살모넬라는 오랜 세월 인류를 괴롭힌 병원균이다. 개인위생의 개선, 위생적인 식품 관리와 항생제의 개발로 과거보다는 덜 위험해졌다고 해도 여전히 살모넬라는 선진국에서 식중독의 가장 흔한 원인균으로 알려져 있다. 우리나라 역시 예외가 아니다. 살모넬라는 주로 오염된 물이나 음식을 먹을 때 감염되는데, 가장 잘 알려진 경로는 닭고기나 달걀이다. 물론 닭고기를 조리할 때 충분히 익히고 달걀을 위생적으로 관리하면 충분히 감염을 예방할 수 있다. 실제로 모두 즐겨 먹는 음식이지만, 식중독은 예외적으로 발생한다는 데서 여름철 위생 수칙만 잘 지키면 위험할 것이 없다는 것을 알 수 있다. 하지만 최근에는 이런 전통적인 감염원 이외에 새로운 감염원이 주목받고 있다. 바로 반려동물이다. 사실 살모넬라는 수많은 동물의 위장관에 감염을 일으킬 수 있는 세균으로 닭만 감염되는 세균이 아니다. 개, 고양이 같은 반려동물도 얼마든지 감염될 수 있다. 그리고 최근에는 항생제 내성 살모넬라균의 전파 및 진화 과정에서 반려동물이 중요한 역할을 할 수 있다는 연구 결과도 나오고 있어 더 주목을 받고 있다. 펜실베이니아 주립 대학의 소피아 케네이와 동료들은 반려견에 의한 비장티푸스 살모넬라균 감염의 정도를 평가하기 위해 2017년 5월부터 2023년 3월까지 미국 국가 바이오테크놀로지 정보 데이터베이스 센터에 등록된 인간 살모넬라 균주와 FDA 수의학 실험 조사 및 반응 네트워크에 등록된 살모넬라균 균주의 유전자 데이터를 분석했다. 그 결과 연구팀은 적어도 77건의 인수 공통감염 (사람과 동물에서 공통으로 감염되는 경우) 사례를 확인할 수 있었다. 연구팀에 따르면 사람에서 분리한 16종의 비장티푸스성 살모넬라 균주가 6개의 개 살모넬라 규주 중 하나와 밀접하게 연관이 되어 있었고 이들 가운데 상당수는 항생제에 대한 내성을 이미 획득한 상태였다. 개에서 항생제 내성균이 발견된 것은 인간에서 항생제에 노출된 살모넬라균이 내성을 획득한 후 개에게 감염되었을 수도 있고 반대로 개가 수의사에게 항생제를 처방 받은 후 인간에게 감염된 결과일 수도 있지만, 어느 쪽이든 인간과 개 모두에게 위험한 결과임은 분명하다. 물론 반려견이 살모넬라 감염의 주된 경로는 아니며 이런 이유로 개를 멀리할 필요까지는 없다. 하지만 반려견에 살모넬라 감염이 의심되는 복통이나, 설사 같은 증상이 있으면 그냥 넘기지 말고 진료를 볼 필요가 있으며 아픈 반려견을 돌볼 때도 손 씻기 같은 개인위생이 중요하다. 감염 전파를 차단하고 항생제 내성균에 맞서는 가장 중요한 수칙은 바로 개인 위생을 강화하고 항생제를 남용하지 않는 것이다. 이 규칙은 개에게도 예외가 아니다. 다만 개가 개인위생을 스스로 지키기 어려운 만큼 보호자가 대변을 바로 처리하고 손을 자주 씻는 등 위생 수칙을 잘 지켜야 할 것이다.

한때 콜레라는 전세계 수많은 사망자를 낸 무서운 전염병이었다. 하지만 19세기 중반 주요 발병 원인이 오염된 물이라는 사실이 알려지면서 예방이 가능해졌고, 이후 치사율을 1% 미만으로 낮추는 수액 치료가 등장했다. 무엇보다 콜레라 발병의 주요 인자인 비브리오 콜레라균에 대한 항생제가 개발되면서 콜레라 위협은 크게 줄었다. 하지만 ‘콜레라 공포’가 완전히 사라진 건 아니다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 올해 3분기까지(1~9월) 30개국 콜레라 발병 건수는 43만 9724건, 사망자는 3432명으로 집계됐다. 발병 건수는 작년보다 16% 줄었지만, 홍수와 전쟁으로 의료 인프라가 심각하게 무너지면서 사망자 수는 지난해 같은 기간보다 126% 급증했다. 최근에는 항생제 내성 콜레라균까지 빠르게 확산되고 있어 문제가 더 심각하다. 프랑스 파스퇴르 비브리오 콜레라 연구소와 마요트 병원 연구팀은 2018년에서 2019년 사이 예멘에서 처음 보고된 콜레라 내성균이 빠르게 확산 중이라는 사실을 ‘뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨’(NEJM)에 발표했다. 항생제 내성 콜레라균은 2018년 첫 등장 이후 2022년 레바논, 2023년 케냐, 2024년 프랑스령 마요트와 탄자니아에서 보고되는 등 점차 먼 거리로 확산되고 있다. 전 세계적으로 인적 교류가 활발해지면서 지리적으로 전혀 인접해 있지 않은 국가로도 빠르게 퍼지고 있다. 또한 이 균주는 콜레라 치료에 흔히 사용되는 항생제 세 가지 중 두 가지인 아지트로마이신(azithromycin)과 시프로플록사신(ciprofloxacin)에 내성을 지니고 있다. 빠른 확산 속도로 볼 때 항생제 내성 콜레라균은 가까운 미래에 전 세계 어디서든 등장할 될 것으로 전망된다. 이에대한 예방법은 기본 인프라가 부족한 지역에 안전한 식수를 공급하고, 신속한 진단-치료가 가능한 의료 체계를 갖추는 것이다. 백신 접종률을 늘리는 것 역시 내성균 출현 및 확산을 막을 수 있는 좋은 방법이다. 물론 내성균에 효과적인 새로운 항생제 개발도 필요하다. 항생제 내성 콜레라균 확산을 막지 못하면 더 상대하기 어려운 슈퍼 콜레라균이 출현할 수 있다. 모두의 안전을 위해 의학·과학계를 비롯한 국제사회 협력이 중요한 때다.

항생제 내성균은 점점 해결하기 어려운 문제가 되어가고 있습니다. 세균들이 반복적으로 항생제에 노출되어 점점 내성이 생기는 것도 문제지만, 인구가 노령화되면서 면역이 약한 노인 인구가 자꾸만 늘어나고 당뇨처럼 감염에 취약한 만성 질환을 가진 사람도 자꾸만 증가해 문제의 심각성을 더하고 있습니다. 기본적으로 항생제 내성균을 치료할 수 있는 것은 내성균도 죽일 수 있는 새로운 항생제입니다. 하지만 불행하게도 새로운 항생제를 개발하는 속도보다 내성 발현 속도가 빠르고 앞서 말한 이유로 감염에 취약한 인구가 많아지면서 매년 항생제 내성균 감염으로 사망하는 사람의 숫자가 늘어나고 있습니다. WHO에 의하면 2019년에만 127만 명이 항생제 내성균으로 사망했는데, 앞으로 이 숫자는 급격히 늘어날 것으로 우려됩니다. 따라서 과학자들은 항생제 내성균을 치료할 수 있는 새로운 항생제 개발에 나서는 한편 항생제를 사용하지 않고 다른 방법으로 세균을 잡을 수 있는 기술을 연구하고 있습니다. 시카고 대학 화학과 및 UC 샌디에이고의 과학자들은 약한 전류를 이용해 세균을 억제하는 새로운 접근법을 개발했습니다. 연구팀이 주목한 것은 피부에 살고 있는 세균인 표피 포도상구균(Staphylococcus epidermidis)이었습니다. 이 세균은 정상적인 면역을 지닌 사람의 피부에서는 별다른 문제를 일으키지 않지만, 면역이 약해지거나 혹은 피부에 상처가 생기는 경우 표면에 생물막(biofilm)을 형성하면서 증식해 감염을 일으킵니다. 특히 환자에 몸에 삽입하는 관인 카테터나 다른 기구에 감염을 일으키기 때문에 골치 아픈 병원 내 감염균입니다. 물론 이 세균 역시 항생제에 자주 노출되다 보니 내성이 생겨 과거처럼 항생제에 잘 듣지 않습니다. 연구팀은 표피 포도상구균이 산성 환경에서는 전기적인 흥분성을 보이는 데 주목했습니다. 이렇게 흥분 상태에 있는 세균은 생물막을 잘 형성하지 않고 증식 속도도 느려집니다. 연구팀은 돼지 피부를 이용해 인위적으로 전기 자극을 주고 약산성 환경을 만들어 표피 포도상구균을 억제할 수 있는지 조사했습니다. 연구팀이 개발한 블라스트(BLAST, Bioelectronic Localized Antimicrobial Stimulation Therapy) 패치(사진)는 1.5볼트의 약한 전류를 10분 간격으로 10초 동안 방출합니다. 이 정도 약한 전류는 거의 느낌도 없고 인체에 무해하지만, 피부에 살고 있는 세균에게는 적지 않은 영향을 미칠 수 있습니다. 돼지 피부를 이용한 동물 실험에서 블라스트 패치는 생물막 형성을 크게 줄이고 박테리아 숫자도 1/10 수준으로 줄이는 것을 확인했습니다. 생물막은 세균이 분비하는 물질로 만들어진 필름 같은 막으로 세균을 나쁜 환경에서 보호하는 역할을 합니다. 세균에게는 생존에 꼭 필요한 도구지만, 감염균을 제거해야 하는 인간 입장에서 보면 항생제나 면역 시스템의 공격을 차단하는 골치 아픈 장애물입니다. 따라서 약한 전기 자극으로 생물막 형성과 세균 증식을 억제할 수 있다면 항생제 내성균 치료에 상당한 도움이 될 수 있습니다. 사실 세균이 증식하지 않고 피부에서 일정한 수준으로 가만히 있는 수준이라면 아예 치료가 필요하지 않을 수 있습니다. 항생제가 더 잘 듣게 만드는 것은 물론 항생제 없이도 치료가 가능해지면 항생제 사용 빈도가 줄어들면서 항생제 내성 발현 가능성도 줄어들게 됩니다. 물론 실제 이 기술을 실제 사람에 적용하기 전까지 많은 검증 과정이 필요합니다. 그리고 원리상 모든 세균이 아니라 표피 포도상구균 같은 일부 세균에만 적용이 가능합니다. 하지만 항생제 없이 세균 억제가 가능하다면 앞서 언급한 것처럼 여러 이점이 있는 만큼 충분히 시도해 볼만한 방법이라고 생각됩니다.

항생제 내성균은 점점 해결하기 어려운 문제가 되어가고 있습니다. 세균들이 반복적으로 항생제에 노출되어 점점 내성이 생기는 것도 문제지만, 인구가 노령화되면서 면역이 약한 노인 인구가 자꾸만 늘어나고 당뇨처럼 감염에 취약한 만성 질환을 가진 사람도 자꾸만 증가해 문제의 심각성을 더하고 있습니다. 기본적으로 항생제 내성균을 치료할 수 있는 것은 내성균도 죽일 수 있는 새로운 항생제입니다. 하지만 불행하게도 새로운 항생제를 개발하는 속도보다 내성 발현 속도가 빠르고 앞서 말한 이유로 감염에 취약한 인구가 많아지면서 매년 항생제 내성균 감염으로 사망하는 사람의 숫자가 늘어나고 있습니다. WHO에 의하면 2019년에만 127만 명이 항생제 내성균으로 사망했는데, 앞으로 이 숫자는 급격히 늘어날 것으로 우려됩니다. 따라서 과학자들은 항생제 내성균을 치료할 수 있는 새로운 항생제 개발에 나서는 한편 항생제를 사용하지 않고 다른 방법으로 세균을 잡을 수 있는 기술을 연구하고 있습니다. 시카고 대학 화학과 및 UC 샌디에이고의 과학자들은 약한 전류를 이용해 세균을 억제하는 새로운 접근법을 개발했습니다. 연구팀이 주목한 것은 피부에 살고 있는 세균인 표피 포도상구균 (Staphylococcus epidermidis)이었습니다. 이 세균은 정상적인 면역을 지닌 사람의 피부에서는 별다른 문제를 일으키지 않지만, 면역이 약해지거나 혹은 피부에 상처가 생기는 경우 표면에 생물막(biofilm)을 형성하면서 증식해 감염을 일으킵니다. 특히 환자에 몸에 삽입하는 관인 카테터나 다른 기구에 감염을 일으키기 때문에 골치 아픈 병원 내 감염균입니다. 물론 이 세균 역시 항생제에 자주 노출되다 보니 내성이 생겨 과거처럼 항생제에 잘 듣지 않습니다. 연구팀은 표피 포도상구균이 산성 환경에서는 전기적인 흥분성을 보이는 데 주목했습니다. 이렇게 흥분 상태에 있는 세균은 생물막을 잘 형성하지 않고 증식 속도도 느려집니다. 연구팀은 돼지 피부를 이용해 인위적으로 전기 자극을 주고 약산성 환경을 만들어 표피 포도상구균을 억제할 수 있는지 조사했습니다. 연구팀이 개발한 블라스트(BLAST, Bioelectronic Localized Antimicrobial Stimulation Therapy) 패치(사진)는 1.5볼트의 약한 전류를 10분 간격으로 10초 동안 방출합니다. 이 정도 약한 전류는 거의 느낌도 없고 인체에 무해하지만, 피부에 살고 있는 세균에게는 적지 않은 영향을 미칠 수 있습니다. 돼지 피부를 이용한 동물 실험에서 블라스트 패치는 생물막 형성을 크게 줄이고 박테리아 숫자도 1/10 수준으로 줄이는 것을 확인했습니다. 생물막은 세균이 분비하는 물질로 만들어진 필름 같은 막으로 세균을 나쁜 환경에서 보호하는 역할을 합니다. 세균에게는 생존에 꼭 필요한 도구지만, 감염균을 제거해야 하는 인간 입장에서 보면 항생제나 면역 시스템의 공격을 차단하는 골치 아픈 장애물입니다. 따라서 약한 전기 자극으로 생물막 형성과 세균 증식을 억제할 수 있다면 항생제 내성균 치료에 상당한 도움이 될 수 있습니다. 사실 세균이 증식하지 않고 피부에서 일정한 수준으로 가만히 있는 수준이라면 아예 치료가 필요하지 않을 수 있습니다. 항생제가 더 잘 듣게 만드는 것은 물론 항생제 없이도 치료가 가능해지면 항생제 사용 빈도가 줄어들면서 항생제 내성 발현 가능성도 줄어들게 됩니다. 물론 실제 이 기술을 실제 사람에 적용하기 전까지 많은 검증 과정이 필요합니다. 그리고 원리상 모든 세균이 아니라 표피 포도상구균 같은 일부 세균에만 적용이 가능합니다. 하지만 항생제 없이 세균 억제가 가능하다면 앞서 언급한 것처럼 여러 이점이 있는 만큼 충분히 시도해 볼만한 방법이라고 생각됩니다

항생제 내성균은 점점 해결하기 어려운 문제가 되어가고 있습니다. 세균들이 반복적으로 항생제에 노출되어 점점 내성이 생기는 것도 문제지만, 인구가 노령화되면서 면역이 약한 노인 인구가 자꾸만 늘어나고 당뇨처럼 감염에 취약한 만성 질환을 가진 사람도 자꾸만 증가해 문제의 심각성을 더하고 있습니다. 기본적으로 항생제 내성균을 치료할 수 있는 것은 내성균도 죽일 수 있는 새로운 항생제입니다. 하지만 불행하게도 새로운 항생제를 개발하는 속도보다 내성 발현 속도가 빠르고 앞서 말한 이유로 감염에 취약한 인구가 많아지면서 매년 항생제 내성균 감염으로 사망하는 사람의 숫자가 늘어나고 있습니다. WHO에 의하면 2019년에만 127만 명이 항생제 내성균으로 사망했는데, 앞으로 이 숫자는 급격히 늘어날 것으로 우려됩니다. 따라서 과학자들은 항생제 내성균을 치료할 수 있는 새로운 항생제 개발에 나서는 한편 항생제를 사용하지 않고 다른 방법으로 세균을 잡을 수 있는 기술을 연구하고 있습니다. 시카고 대학 화학과 및 UC 샌디에이고의 과학자들은 약한 전류를 이용해 세균을 억제하는 새로운 접근법을 개발했습니다. 연구팀이 주목한 것은 피부에 살고 있는 세균인 표피 포도상구균 (Staphylococcus epidermidis)이었습니다. 이 세균은 정상적인 면역을 지닌 사람의 피부에서는 별다른 문제를 일으키지 않지만, 면역이 약해지거나 혹은 피부에 상처가 생기는 경우 표면에 생물막(biofilm)을 형성하면서 증식해 감염을 일으킵니다. 특히 환자에 몸에 삽입하는 관인 카테터나 다른 기구에 감염을 일으키기 때문에 골치 아픈 병원 내 감염균입니다. 물론 이 세균 역시 항생제에 자주 노출되다 보니 내성이 생겨 과거처럼 항생제에 잘 듣지 않습니다. 연구팀은 표피 포도상구균이 산성 환경에서는 전기적인 흥분성을 보이는 데 주목했습니다. 이렇게 흥분 상태에 있는 세균은 생물막을 잘 형성하지 않고 증식 속도도 느려집니다. 연구팀은 돼지 피부를 이용해 인위적으로 전기 자극을 주고 약산성 환경을 만들어 표피 포도상구균을 억제할 수 있는지 조사했습니다. 연구팀이 개발한 블라스트 (BLAST, Bioelectronic Localized Antimicrobial Stimulation Therapy) 패치(사진)는 1.5볼트의 약한 전류를 10분 간격으로 10초 동안 방출합니다. 이 정도 약한 전류는 거의 느낌도 없고 인체에 무해하지만, 피부에 살고 있는 세균에게는 적지 않은 영향을 미칠 수 있습니다. 돼지 피부를 이용한 동물 실험에서 블라스트 패치는 생물막 형성을 크게 줄이고 박테리아 숫자도 1/10 수준으로 줄이는 것을 확인했습니다. 생물막은 세균이 분비하는 물질로 만들어진 필름 같은 막으로 세균을 나쁜 환경에서 보호하는 역할을 합니다. 세균에게는 생존에 꼭 필요한 도구지만, 감염균을 제거해야 하는 인간 입장에서 보면 항생제나 면역 시스템의 공격을 차단하는 골치 아픈 장애물입니다. 따라서 약한 전기 자극으로 생물막 형성과 세균 증식을 억제할 수 있다면 항생제 내성균 치료에 상당한 도움이 될 수 있습니다. 사실 세균이 증식하지 않고 피부에서 일정한 수준으로 가만히 있는 수준이라면 아예 치료가 필요하지 않을 수 있습니다. 항생제가 더 잘 듣게 만드는 것은 물론 항생제 없이도 치료가 가능해지면 항생제 사용 빈도가 줄어들면서 항생제 내성 발현 가능성도 줄어들게 됩니다. 물론 실제 이 기술을 실제 사람에 적용하기 전까지 많은 검증 과정이 필요합니다. 그리고 원리상 모든 세균이 아니라 표피 포도상구균 같은 일부 세균에만 적용이 가능합니다. 하지만 항생제 없이 세균 억제가 가능하다면 앞서 언급한 것처럼 여러 이점이 있는 만큼 충분히 시도해 볼만한 방법이라고 생각됩니다.

치료가 어렵고 사망률이 매우 높아 ‘슈퍼세균’으로 불리는 카바페넴 내성 장내세균(CRE) 감염증으로 인한 사망률이 국내외에서 급격히 증가하고 있는 것으로 알려졌다. 21일 국회 보건복지위원회 소속 박희승 더불어민주당 의원이 질병관리청으로부터 받은 자료에 따르면 CRE 감염증으로 인한 사망 신고는 2017년 37건에서 꾸준히 증가해 지난해 663건으로 무려 17배가 증가한 것으로 드러났다. 발생 신고는 2017년 5717건에서 지난해 3만 8405건으로 6.7배 늘었다. 올해는 지난 6월까지 발생 신고 2만 5533건, 사망 신고가 439건에 달해 연말까지 발생 신고는 5만건, 사망 신고는 900건에 육박할 것으로 전망됐다. CRE 감염증은 카바페넴계 항생제에 내성을 나타내는 균에 의한 감염 질환이다. 문제는 CRE 감염이 요로감염과 같은 세균감염 질환을 치료할 때 항생제 오남용과 잘못된 처방으로 인한 다제내성균(MDR)에서 기인한다는 점이다. 원인균의 항생제내성이 지역, 성별, 연령에 따라 달라 적절한 경험적 항생제 처방과 적정 사용이 필요하다. 세균감염이 없는 방광염이 아닌 방광통증증후군, 폐경 후 비뇨생식기증후군, 과민성방광 등이 유사한 증상을 유발한다. 따라서 정확한 병력 청취, 일반 소견 검사 및 소변배양검사를 반드시 진행해 원인균 존재를 확인하는 것이 중요하다. 의료계는 CRE 감염증 환자가 주로 고연령층에서 발생한다는 점에 주목했다. 올해 상반기 CRE 환자 2만 5533명 중 65~90세가 1만 9932명으로 전체의 78%를 차지했다. 이러한 노년층 집중 발생에 대해 비뇨의학과 전문의들은 요양병원 등에서 항생제 오남용과 노인배뇨 관리의 문제점을 지적했다. 지난해 분당서울대병원 호흡기내과 이연주 교수팀에서 발표한 논문에 따르면 요양병원이나 장기요양시설에서 발행하는 세균감염 질환에 부적절한 항생제를 사용하는 확률이 매우 높다고 나타났다. 부적절한 항생제 사용은 장기요양시설에서는 35%, 요양병원에서는 24% 수준으로 확인됐다. 박 의원은 “항생제 내성을 지닌 균에 감염되면 입원 기간이 길어지고 사망률이 증가해 의료비용 부담이 커진다”며 “전국의료관련감시체계(KONIS)에 요양병원 등 만성기병원 참여를 확대해 요로감염 항생제 내성 관리에 철저히 대응해야 한다”고 강조했다.

바다에 사는 광합성 생물인 해조와 해초는 이름만 비슷할 뿐 사실 전혀 다른 생물이다. 해조(seaweed)는 식물과 달리 관다발이 없고, 뿌리, 줄기, 잎의 구분도 없으며 이분법이나 포자를 통해 증식한다. 반면 해초(sea grass)는 관다발, 줄기, 잎, 뿌리 모두를 지닌 속씨식물로 꽃도 지니고 있는 바다식물이다. 해초는 본래 육지의 속씨식물이 백악기 후기인 1억 년 전에서 7500만 년 전에 바다로 다시 들어가 진화한 것으로 고래처럼 바다 생활에 적응한 육지 생물이다. 당연히 바다에서 광합성을 담당하는 생물 중 대다수는 해조류다. 얕은 바다에서만 사는 해초류보다 서식 범위가 훨씬 넓기 때문이다. 하지만 과학자들은 해초가 생태계에서 매우 중요한 역할을 담당한다는 사실을 발견했다. 해초가 만든 넓은 수중 목초지가 수많은 해양 생물의 보금자리가 되기 때문이다. 미국 캘리포니아 대학 조리흐 램 교수와 코넬 대학 드류 하벨 교수가 이끄는 연구팀은 도시 주변 해안가에 있는 해초가 병원성 세균의 바다 유입을 막는다는 연구 결과를 발표했다. 해초는 얕은 바다에 살면서 육지에서 바다로 유입되는 유해한 세균에 자주 노출된다. 따라서 세균을 제거할 수 있는 방어 능력을 지니고 있다. 특히 인구 밀집 지대에 인접한 해초의 경우 사람에 위험한 병원성 세균까지 거르는 역할을 한다. 연구팀은 이 가운데 인간에 질병을 일으키는 세균을 얼마나 제거하는지 확인하기 위해 미국 워싱턴주 퍼젯 사운드(Puget Sound) 해변의 여러 곳에서 홍합을 채취해 아가미 속에 있는 세균을 조사했다. 그 결과 해초에 가까운 곳에 사는 홍합의 세균 밀도가 최대 65% 정도 낮은 것으로 밝혀졌다. 인간이 복용하는 항생제는 소변과 대변을 통해 하수로 유입되고 항생제 내성균 역시 같은 경로로 유입될 수 있다. 현재의 하수처리 시설로는 항생제 내성균과 항생제를 거를 방법이 없어 이들은 주변 환경으로 그대로 유입된다. 만약 바다로 유입되는 경우 먹이 사슬을 통해 다시 인간의 식탁으로 돌아올 수 있는 셈이다. 하지만 이번 연구 결과는 우리가 먹지 않는 해초가 이런 병원성 세균이나 항생제 내성균을 걸러내 수산물 안전에 기여한다는 사실을 보여주고 있다. 참고로 연구팀은 인도네시아에도 같은 연구를 진행해 열대 바다에서도 해초가 병원성 세균의 50%를 걸러낸다는 점을 밝혀냈다. 이번 연구는 해초가 기후와 무관하게 천연 필터로 작용한다는 사실을 보여준다. 연구팀은 환경 오염과 지구 온난화로 인해 해초가 계속 감소하고 있다고 경고했다. 많은 해양 동물의 보금자리이자, 천연 필터인 해초가 사라지면 인간에게도 나쁜 영향을 미칠 수밖에 없다. 다른 해양 생물과 마찬가지로 해초에 대한 보호 역시 필요한 이유다.

바다에 사는 광합성 생물인 해조와 해초는 이름만 비슷할 뿐 사실 전혀 다른 생물이다. 해조(seaweed)는 식물과 달리 관다발이 없고, 뿌리, 줄기, 잎의 구분도 없으며 이분법이나 포자를 통해 증식한다. 반면 해초(sea grass)는 관다발, 줄기, 잎, 뿌리 모두를 지닌 속씨식물로 꽃도 지니고 있는 바다식물이다. 해초는 본래 육지의 속씨식물이 백악기 후기인 1억 년 전에서 7500만 년 전에 바다로 다시 들어가 진화한 것으로 고래처럼 바다 생활에 적응한 육지 생물이다. 당연히 바다에서 광합성을 담당하는 생물 중 대다수는 해조류다. 얕은 바다에서만 사는 해초류보다 서식 범위가 훨씬 넓기 때문이다. 하지만 과학자들은 해초가 생태계에서 매우 중요한 역할을 담당한다는 사실을 발견했다. 해초가 만든 넓은 수중 목초지가 수많은 해양 생물의 보금자리가 되기 때문이다. 미국 캘리포니아 대학 조리흐 램 교수와 코넬 대학 드류 하벨 교수가 이끄는 연구팀은 도시 주변 해안가에 있는 해초가 병원성 세균의 바다 유입을 막는다는 연구 결과를 발표했다. 해초는 얕은 바다에 살면서 육지에서 바다로 유입되는 유해한 세균에 자주 노출된다. 따라서 세균을 제거할 수 있는 방어 능력을 지니고 있다. 특히 인구 밀집 지대에 인접한 해초의 경우 사람에 위험한 병원성 세균까지 거르는 역할을 한다. 연구팀은 이 가운데 인간에 질병을 일으키는 세균을 얼마나 제거하는지 확인하기 위해 미국 워싱턴주 퍼젯 사운드(Puget Sound) 해변의 여러 곳에서 홍합을 채취해 아가미 속에 있는 세균을 조사했다. 그 결과 해초에 가까운 곳에 사는 홍합의 세균 밀도가 최대 65% 정도 낮은 것으로 밝혀졌다. 인간이 복용하는 항생제는 소변과 대변을 통해 하수로 유입되고 항생제 내성균 역시 같은 경로로 유입될 수 있다. 현재의 하수처리 시설로는 항생제 내성균과 항생제를 거를 방법이 없어 이들은 주변 환경으로 그대로 유입된다. 만약 바다로 유입되는 경우 먹이 사슬을 통해 다시 인간의 식탁으로 돌아올 수 있는 셈이다. 하지만 이번 연구 결과는 우리가 먹지 않는 해초가 이런 병원성 세균이나 항생제 내성균을 걸러내 수산물 안전에 기여한다는 사실을 보여주고 있다. 참고로 연구팀은 인도네시아에도 같은 연구를 진행해 열대 바다에서도 해초가 병원성 세균의 50%를 걸러낸다는 점을 밝혀냈다. 이번 연구는 해초가 기후와 무관하게 천연 필터로 작용한다는 사실을 보여준다. 연구팀은 환경 오염과 지구 온난화로 인해 해초가 계속 감소하고 있다고 경고했다. 많은 해양 동물의 보금자리이자, 천연 필터인 해초가 사라지면 인간에게도 나쁜 영향을 미칠 수밖에 없다. 다른 해양 생물과 마찬가지로 해초에 대한 보호 역시 필요한 이유다.

서울시의회 허훈 의원(국민의힘·양천2)은 지난 12일 폐의약품 등 생활계 유해폐기물의 배출 및 처리 방법에 대한 대시민 홍보를 강화하는 ‘서울시 폐기물관리 조례 일부개정조례안’을 대표발의했다고 밝혔다 서울시와 자치구는 폐의약품, 불용의약품의 원활한 처리를 위해 공공기관, 민간 환경단체 등과 협력하여 별도의 수거함을 설치하고 있긴 하지만 폐의약품 분리배출에 대한 대시민 인식이 낮다는 지적이 제기되고 있다. 실제로 일부 시민들은 약국에 폐의약품을 가져갔더니 수거를 거부당해 집에 폐의약품을 쌓아두거나 수거함을 찾지 못해 일반 쓰레기통에 배출하는 경우도 허다한 실정이다. 화학구조가 복잡해 생활계 유해폐기물로 분류되고 있는 폐의약품이 종량제봉투, 싱크대 등에 무분별하게 배출될 경우 하천, 지하수, 토양 등으로 유입되어 생태계를 교란하고 항생제 내성균의 확산을 초래할 가능성이 크다. 국립환경과학원이 지난 2016년 발간한 ‘위해 우려 의약물질의 생태 위해성 평가’ 보고서에 따르면 서남아시아 독수리 개체수가 먹이에 남은 소염제 성분 때문에 95% 이상 감소했으며 캐나다 호수에 피임약 성분인 합성 에스트로겐을 3년간 저농도로 방류한 결과 물고기가 제대로 번식하지 못했다는 연구결과가 나오기도 했다. 이에 개정안에는 시민들이 폐의약품 등 생활계 유해폐기물의 적정 처리 방법과 절차를 숙지할 수 있도록 서울시가 자치구에 가이드라인을 제시하는 등 홍보를 강화할 수 있도록 하는 내용을 담았다. 개정안이 통과되면 폐의약품 분리배출에 대한 대시민 접근성이 보다 강화될 것으로 기대된다. 허 의원은 “코로나19 등으로 의약품 사용은 증가하는 가운데 폐의약품 폐기 기준이 지자체마다 다르고 배출 및 처리 방법에 대한 홍보 부족으로 생태계 악순환이 계속되고 있다”며 “이번 개정안 발의를 계기로 폐의약품의 안전하고 올바른 처리에 대한 대시민 인식 제고가 이뤄질 수 있길 기대한다”고 밝혔다. 한편, 허 의원은 폐의약품 관련 업무의 부서 이관에 따라 폐의약품 관련 사업 등이 원활하게 이루어질 수 있도록 기존 폐의약품 규정 사항을 정비하는 ‘서울시 의약품 안전사용 환경조성 조례’도 대표발의했다. 이들 조례안은 서울시의회 8월 임시회에 논의되어 바로 통과될 경우 오는 9월말 시행될 예정이다.

항생제 내성균 문제는 21세기 의학이 직면한 가장 큰 위기다. 20세기에 여러 항생제가 등장하면서 치명적인 감염균을 치료하고 많은 생명을 살렸지만, 이제 항생제 내성을 지닌 세균이 늘어나면서 세균의 역습이 시작된 것이다. 물론 새로운 항생제가 계속 개발되고 있지만, 항생제 개발 속도보다 내성균 진화 속도가 더 빨라 21세기 중반쯤 되면 항생제 내성균 문제가 지금보다 상당히 심각해질 것으로 우려되고 있다. 네덜란드 라이덴 대학의 나다니엘 마틴 교수가 이끄는 연구팀은 오래 전 개발했지만, 최근까지 이를 개량하기 위한 시도가 거의 이뤄지지 않았던 항생제에 주목했다. 바시트라신(bacitracin)은 1945년 고초균이라는 세균에서 분리된 항생제로 그람 양성균의 세포벽에 결합해 펩티도글리칸 같은 주요 물질의 생성을 방해해 세균을 억제한다. 바시트라신은 의학적으로는 연고 형태로 가장 많이 사용된다. 상처에 바르는 연구에 포함된 항생제로 가정상비약에도 흔히 들어가 있는 성분이다. 하지만 바로 그렇기 때문에 세균에 많이 노출되어 내성을 지닌 세균이 흔해지고 있다. 이대로라면 바시트라신 역시 효과가 거의 없어질 위험이 있다. 따라서 연구팀은 바시트라신이 그람 양성균의 세포벽에 어떻게 결합하는지 분석하고 결합력을 획기적으로 높일 방법을 연구했다. 연구팀에 따르면 바시트라신은 개발된 지 오래된 항생제임에도 불구하고 사실 그 작용기전이 최근까지도 잘 알려지지 않았다. 이 항생제가 세포벽의 분자와 다섯 곳에서 결정 형태로 결합한다는 사실도 최근에 알려졌다. 연구팀은 바시트라신이 세포벽에 더 단단히 결합할 수 있게 구조를 약간 수정했다. 그 결과 기존의 바시트라신보다 세포벽에 대한 결합력이 수백 배 강한 개량형 바시트라신을 개발하는 데 성공했다. 연구팀은 이 개량 바시트라신을 중요한 항생제 내성균인 반코마이신 내성균에 테스트해 효과적으로 세균을 파괴할 수 있다는 사실을 알아냈다. (사진) 물론 이렇게 만든 개량형 바시트라신이 인체에서 큰 부작용 없이 효과적으로 항생제 내성균을 억제할 수 있는지 알기 위해서는 몇 단계에 걸친 임상 시험이 필요하다. 하지만 최후의 항생제 중의 하나인 반코마이신 내성균을 잡을 수 있다면 항생제 내성균으로 위기감이 고조되고 있는 상황에서 큰 도움이 될 수 있다. 사실 바시트라신은 세균에서 분리된 후 거의 개조 없이 70년 가까이 사용됐다. 거의 70년 만에 개량을 통해 오래된 항생제인 바시트라신이 다시 세균과의 전쟁에서 큰 활약을 할 수 있을지 앞으로 연구가 주목된다. 이 연구는 미국 국립과학원 회보(PNAS) 최신호에 실렸다.

항생제는 20세기 의학의 진보를 이끈 혁신이었다. 항생제 개발 전에는 쉽게 치료할 수 있는 상처라도 세균에 감염되면 생명이 위험해지는 경우가 흔했다. 제2차 세계대전에서 페니실린이 수백만 명의 병사를 무사히 집으로 보냈다는 이야기는 과장이 아니다. 항생제가 있기 때문에 상처에 생긴 세균 감염도 쉽게 치료할 수 있고 수술 후 발생할 수 있는 세균 감염에서도 환자의 안전을 지킬 수 있다. 만약 병원에서 매일 사용하는 항생제가 없다면 연간 수천만 명의 환자가 죽게 될지도 모른다. 그런데 이런 일이 가정이 아니라 점점 현실이 되어가고 있다. 세균이 항생제에 대한 내성을 키우면서 흔히 사용하는 항생제의 효과가 점점 더 줄어들고 있기 때문이다. 물론 새로운 항생제를 개발하려는 노력이 덕분에 신약도 도입되고 있지만, 그보다 항생제 내성균의 확산이 더 빨라 항생제 내성균으로 인한 사망률은 갈수록 높아질 것으로 우려되고 있다. 따라서 과학자들은 새로운 기전의 항생제를 개발하는 한편, 항생제 내성균을 더 효과적으로 차단할 방법을 개발하기 위해 노력하고 있다. 대표적인 것이 세균을 죽이는 항균 코팅이다. 예를 들어 구리의 경우 천연적으로 세균에 대한 독성을 지니고 있어 항균 금속 제품이나 코팅을 만드는 데 많이 활용된다. 하지만 구리로 만들 수 있는 의료용 도구나 일반 생활용품에는 한계가 있다. 조지아 공대의 아누자 트리파티가 이끄는 연구팀은 의료용 기기는 물론 우리 일상 생활에서 흔히 사용되는 금속 제품인 스테인리스 스틸을 항균 금속으로 바꾸는 기술을 개발했다. 연구팀은 먼저 스테인리스 스틸 표면을 가공한 후 여기에 구리 코팅을 입히는 방식을 시도했다. 매끈한 표면을 지닌 스테인리스 스틸 자체는 특별한 항균성이 없지만, 연구팀은 전기 화학적 방법으로 스테인리스 스틸 표면에 날카로운 바늘 같은 나노 텍스처를 입혔다.(사진) 이 거친 나노 텍스트는 두꺼운 보호막을 지닌 그람 음성균의 표면도 쉽게 찢고 파괴할 수 있지만, 훨씬 두껍고 튼튼한 사람의 피부는 쉽게 뚫을 수 없다. 하지만 이것만으로는 충분한 항균성을 확보할 수 없다고 본 연구팀은 여기에 아주 얇은 구리층을 입혀 나노 텍스트를 보호하고 항균성을 더 높였다. 일차로 세균의 보호막을 찢고 항균성을 지닌 구리에 더 많이 노출되어 세균이 파괴되는 것이다. 연구팀은 이 항균 스테인리스 스틸을 대표적인 그람 음성균인 대장균(E. coli)와 그람 양성균인 표피포도상구균(Staphylococcus epidermis)을 대상으로 테스트해 대장균의 97%와 표피포도상구균의 99%를 제거할 수 있다는 점을 확인했다. 둘 다 병원 내 감염의 원인이 되는 대표적 세균으로 최근 항생제 내성이 점점 더 강해져서 문제가 되는 세균이다. 연구팀은 스테인리스 스틸과 구리 같은 매우 흔한 소재로 만들었기 때문에 대량 생산 가능성이나 경제성 모두에서 유리할 것으로 기대하고 있다. 물론 실제 제품으로 만들었을 때 피부 자극성은 없는지, 항균성을 오래 유지할 수 있는지, 가격은 합리적인지 등 여러 가지 사항을 충분히 검증해야 실제 상용화가 이뤄질 수 있을 것이다. 이 연구는 저널 Small에 발표됐다.

헬리코박터 파일로리균은 위의 염증성 질환과 위암의 주요 원인으로 알려져 있다. 일반적으로 약물을 이용해 치료하지만, 최근 항생제에 내성을 갖는 헬리코박터균이 등장하면서 완치가 점점 어려워지고 있다. 이런 가운데 가톨릭대 바이오메디컬화학공학과, 서울아산병원 공동 연구팀이 위의 점액층에 붙어 헬리코박터균만 제거하는 물질을 개발했다고 9일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생체 재료과학 분야 국제 학술지 ‘바이오머티리얼즈’에 실렸다. 국가암정보센터에 따르면, 한국인의 40~50%가 헬리코박터균에 감염돼 있다. 보균자의 대부분은 아무 증상 없이 살아가지만, 각종 위 관련 질환에 걸릴 가능성이 크다. 특히 소화성 궤양, 조기위암, 위 림프종이 있는 경우는 항생제 치료를 한다. 그러나, 항생제 내성균이 늘어나면서 표준 치료법으로 균을 제거할 수 있는 것이 81.8%로 과거에 비해 점점 떨어지는 추세다. 이에 연구팀은 기존 항생제와는 다른 방법으로 헬리코박터균을 제거할 수 있는 광역학치료법을 고안해 냈다. 광역학치료는 내시경으로 특정 파장의 빛을 위 상피세포에 있는 헬리코박터균에 직접 조사하는 치료법이다. 연구팀은 헬리코박터균을 감싸고 있는 외막의 특정 단백질을 인식하는 생체 내 수용체를 이용해 양이온성 고분자 기반 멀티리간드 구조의 광감각제를 개발했다. 광감각제는 빛을 쬐면 주변 산소를 활성산소로 바꾸는 물질로, 활성산소의 강한 산화력으로 세균을 죽이는 것이다. 특히, 광감각제가 접합된 양이온성 고분자는 음이온을 띄는 위 점액층과 정전기적 인력으로 부착돼 위 안에서 오래 살아남을 수 있다. 이번에 개발한 광감각제를 헬리코박터균 감염 생쥐에게 투여한 뒤 실험한 결과, 위 내에서 장시간 체류하는 것이 확인됐으며, 제균 효과가 평균 98.7%로 나타났다. 이는 다른 치료법들보다 치료 효과가 월등히 뛰어나다. 연구를 이끈 나건 가톨릭대 교수는 “이번에 개발한 광역학치료제는 항상제 내성 헬리코박터균을 효과적으로 제균할 수 있는 기술”이라며 “약물 내성으로 치료에 어려움을 겪는 다양한 질병 치료에 활용될 수 있는 잠재력이 있다”라고 설명했다.

알파고는 2015년에서 2017년 사이 이세돌 9단을 포함한 정상급 바둑 기사를 연달아 이기면서 바둑 같이 추상적인 사고가 필요한 영역에서도 사람을 능가하는 인공지능(AI)이 가능하다는 사실을 보여줬습니다. 당시 엄청난 충격이었지만, 이때만 해도 AI가 구체적으로 어떤 분야에서 사람을 돕거나 대신할 수 있는지는 분명치 않았습니다. 하지만 최근 챗지티피(ChatGPT)와 같은 생성형 AI가 등장하면서 이제 AI는 21세기 산업 혁명에 비유되고 있습니다. 그전에는 사람만 할 수 있었던 글쓰기나 대화, 이미지 생성, 영상 생성, 음악 작곡 등 여러 가지 추상적 작업을 AI가 대신하거나 보조할 수 있는 시대가 됐습니다. 과학계에서도 생성형 AI에 대한 논의가 활발합니다. 초기에는 생성형 AI를 이용한 논문 생성 등의 위험성이 거론됐다면, 현재는 이를 연구에 적절히 활용하는 사례들이 늘어나고 있습니다. 예를 들어 신약 개발에서 앞으로 생성형 AI의 역할이 커질 것으로 예상됩니다. 스탠퍼드 대학의 카일 스완슨이 이끄는 스탠퍼드 의대 및 맥마스터 대학 연구팀은 항생제 같은 특정 목적의 분자를 생성하는 생성형 AI인 신스몰(SyntheMol, synthesizing molecules)을 개발했습니다. 물론 분자 자체를 무작위적으로 생성하는 것이 아니라 제조 가능한 분자식을 생성하는 AI입니다. 연구팀은 신스몰의 1차 목표로 중요한 항생제 내성균 중 하나인 아시네토박터 바우마니(Acinetobacter baumannii)를 제거할 수 있는 새로운 항생제 개발을 선택했습니다. 항생제 내성은 21세기 인류를 위협하는 심각한 문제 중 하나로 매년 점점 관련 사망자가 늘어나 21세기 중반에는 매년 1000만 명이 사망할 수 있다는 암울한 예측이 나오고 있습니다. 물론 항생제 내성균을 없애기 위한 신약 개발이 활발히 이뤄지고 있기는 하나 신약을 개발하는 속도보다 항생제 내성균이 생기는 속도가 더 빨라 문제가 되고 있습니다. 만약 생성형 AI가 신약 개발 속도를 빠르게 할 수 있다면 이 분야에서 중요한 혁신이 될 수 있습니다. 연구팀은 13만 가지의 화학물질을 기반으로 신스몰을 훈련한 후 실험실에서 만들기 쉽고 실제 세균에 작용할 가능성이 높은 물질 2만5000가지의 화학식을 생성하도록 했습니다. 이렇게 많은 화학식을 생성하는 데 걸린 시간은 9시간에 불과했습니다. 인간이 직접 했다면 엄청난 시간이 필요했을 것입니다. 연구팀은 이 가운데 기존의 항생제와 완전히 다르고 아시네토박터가 쉽게 내성을 발현하기 어려운 물질 70가지를 골랐습니다. 이 가운데 58개가 실제로 제조할 수 있었는데, 최종적으로는 6개가 실제 아시네토박터 내성균을 죽일 수 있는 것으로 나타났습니다. 그리고 이 중 2개를 물에 녹인 후 쥐에 주입했을 때 심각한 부작용이 없다는 것도 확인했습니다. 물론 이렇게 만든 항생제 후보 물질이 사람에는 심한 해를 끼치지 않고 감염된 항생제 내성균만 죽일 수 있는지 검증하기 위해서는 복잡한 전임상 실험과 임상 시험이 필요합니다. 따라서 바로 새로운 항생제를 개발할 수 있는 것은 아니지만, 생성형 AI를 통해 기초 연구 시간을 크게 단축할 수 있다면 전체 약물 개발 속도를 빠르게 할 수 있습니다. 그리고 기존에 전혀 알려지지 않은 새로운 기전을 지닌 약물 개발도 쉬워질 것입니다. 연구팀은 신스몰 AI가 항생제 이외에 다른 약물을 개발할 때도 도움이 될 것으로 보고 연구를 계속하고 있습니다. 생성형 AI가 신약 연구 패러다임을 바꿀 혁신이 될 수 있을지 결과가 주목됩니다.

시원한 홍합탕에서 얼큰한 짬뽕까지 어떤 국물 요리에도 잘 어울리는 식재료가 홍합이다. 하지만 일부 과학자들은 홍합을 식재료 이상의 의미로 바라보고 있다. 거센 바닷물 속에서도 순식간에 바위에 몸을 고정하는 강력한 생체 접착제 때문이다. 인간이 만든 어떤 화학 접착제도 홍합의 생체 접착제처럼 거센 물살 속에서 순식간에 단단히 붙을 수 없다. 여기에 생체 조직에 무해하다는 점 때문에 홍합의 생체 접착제는 순식간에 출혈 부위를 막고 찢어진 조직을 봉합할 수 있는 신물질로 주목받았다. 하지만 홍합의 신비는 여기서 그치지 않는다. 스페인 바르셀로나 자율 대학(UAB)의 과학자들이 이끄는 연구팀은 홍합 분비물에 포함된 항균 물질에 주목했다. 홍합은 여러 개체가 빈틈없이 모여 군집을 이루는데, 이는 감염성 세균에게는 최적의 조건이다. 한 개체만 성공적으로 감염시키면 바로 옆에 다른 숙주가 무한정 널려 있어 기침이나 분변 같은 다른 수단 없이도 쉽게 전파될 수 있다.따라서 홍합은 끊임없이 항균 물질을 만들어 생체 접착제와 함께 분비한다. 덕분에 웬만큼 독한 세균도 홍합을 쉽게 감염시킬 수 없다. 따라서 연구팀은 홍합이 분비하는 항균 물질인 카테콜 (catechol)과 폴리페놀 유도체를 응용한 코팅 물질을 연구했다. 연구팀에 따르면 카테콜과 폴리페놀 유도체들은 끊임없이 활성 산소종(ROS)를 만들어 세균을 공격한다. 이 물질을 강력한 생체 접착제인 홍합 분비물과 함께 사용하면 섬유와 종이의 표면에 쉽게 떨어지지 않는 방수성 항균 코팅을 만들 수 있다. 연구팀은 이 항균 코팅에 실제 세균과 곰팡이를 노출해 항균 성능이 얼마나 뛰어난 지 검증했다. 그 결과 세균의 경우 3시간 이내, 곰팡이의 경우 24시간 이내 파괴되기 시작해서 최대 99%가 사라지는 것을 확인할 수 있었다. 연구팀은 이 항균 코팅이 환자 의복과 침구류, 의료진의 가운이나 수술복, 마스크 등에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 병원 안에서 일어나는 항생제 내성균 전파는 의류나 침구류 같은 천 제품에서 자주 발생하는데, 섬유 사이 공간에 세균이 들어갈 공간이 무수히 많기 때문이다. 항균 코팅은 항생제 내성균 전파를 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 물론 실제 상용화가 되기 위해선 뛰어난 항균성과 함께 인체에 무해하고 가격이 저렴하며 내구성이 뛰어나다는 것을 입증해야 한다. 홍합에서 한 수 배운 방법으로 인간의 생명을 구할 수 있을지 앞으로 후속 연구가 주목된다.

경기 성남시 분당서울대병원은 성형외과 허찬영 교수 연구팀(남선영 연구교수·숙명여대 최경민 교수)이 금속유기구조체를 활용해 항생제 없이 피부 상처를 빠르게 치유하는 원천기술을 고안하고 그 효과를 규명하는 데 성공했다고 15일 밝혔다. 최근 무분별한 항생제 사용으로 항생제에 반응하지 않는 ‘슈퍼 박테리아’의 발생 비율이 증가하며 세계적으로 문제가 되고 있다. 피부에 바르는 국소항생제(연고)나 경구용 알약, 주사 등 다양한 형태의 항생제가 오남용 문제에 직면해 있는데, 이 중 국소항생제의 경우 일반인이 쉽게 구비할 수 있어 자연히 아물 작은 상처에도 무분별하게 사용되고 있다. 연구팀은 기체, 분자 등의 저장과 분리에 주로 응용되는 금속유기구조체(MOF)를 활용, 상처 치유를 방해하는 주요 염증 매개체의 양을 조절해 항생제 없이 피부 상처를 효과적으로 치료하는 기술을 개발했다. 동물실험 결과, 연구팀은 생체 환경에서 안정적으로 적용 가능한 ‘지르코늄 금속유기구조체(Zr-MOF)’를 통해 산소 종(ROS), 질산 산화물(NO), 사이토카인을 효과적으로 제거할 수 있었고, 이를 통해 상처 치료 효능이 두 배 가량 향상됐다는 사실을 확인했다. 이번 연구는 항생제 없이 빠르고 효율적인 상처 치유가 가능한 원천기술을 고안하고 그 효용성을 입증했다는 점에서 의미가 깊다. 연구 결과를 바탕으로 인체적용 가능한 치료제 개발까지 이어진다면, 세계적으로 문제가 되고 있는 항생제 내성균 억제에도 큰 기여를 할 것으로 전망된다 허찬영 교수는 “세계적으로 문제가 되는 국소항생제 오남용을 획기적으로 줄일 수 있는 기술”이라며 “과발현 물질을 제거하는 원리기 때문에 비슷한 접근이 필요한 다른 치료에도 확장해 사용할 수 있을 것”이라고 밝혔다.