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영국 런던 나노기술 연구소(London Centre for Nanotechnology)와 국립 물리학 연구소(National Physical Laboratory)의 연구진은 최초 접촉으로 세균을 죽이는 합성 lsquo;바이러스 rsquo;를 개발하는데 성공했다. 합성 바이러스는 세균 세포를 인식하고 가장 취약한 부분을 표적화해서 파괴한다. 고해상도의 실시간 영상을 통해서, 합성 바이러스가 세균 멤브레인에 매우 파괴적인 영향을 끼친다는 것을 확인했다. 합성 바이러스는 멤브레인 표면 위에 착륙한 후에 구멍을 뚫고 멤브레인 속의 물질들이 외부로 누출되게 함으로써 박테리아가 죽게 한다. 세균이 나노미터 길이의 멤브레인 손상으로 사멸한다는 것을 확인할 수 있었다. 이 연구결과는 점점 증가하는 항생물질 내성(antibiotic resistance) 문제를 해결할 수 있는 새로운 방법을 제시하고 있다. 즉, 감염 질환을 치료할 수 있는 새로운 길을 열어줄 것이다. 이번 연구에서는 항균 캡시드(capsid)를 조립하기 위해서 새로운 펩티드 토폴로지(peptide topology)를 사용했다. 이 항균 캡시드는 세균 세포막을 공격하는 20 nm의 공동 쉘(shell)로 조립되고 세균의 인지질 이중층에 부착되면 수 초 내에 빠르게 팽창해서 세포막을 용해시킨다. 매년 전 세계적으로 70만 명 이상의 사람들이 약물 내성 감염으로 사망하고 있다. 이 연구결과는 항생제 내성 문제를 해결할 수 있는 새로운 접근법으로 매우 유용하게 적용될 수 있을 것이다. 또한 이러한 합성 바이러스는 인체 세포에 영향을 끼치지 않으면서 유전자를 인체 세포에 주입할 수 있는 능력을 갖추고 있기 때문에 유전자 치료 및 합성에 매우 중요한 역할을 할 것이다. 이 연구의 중요한 점은 나노미터 크기의 막 손상을 통해서 세균을 죽일 수 있다는 것이다. 따라서 전염병을 효율적으로 치료할 수 있게 한다. 따라서 이 연구는 산업 및 의료 분야에서 합성 생물학의 잠재력을 보여주고 있고, 전염병을 치료할 수 있는 새로운 길을 열어줄 수 있을 것이다. 이 연구는 저널 Nature Communications에 ldquo;Antimicrobial peptide capsids of de novo design rdquo; 라는 제목으로 게재되었다(doi:10.1038/s41467-017-02475-3). |