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갈륨, 항생제의 대안이 될 수 있을까?
조민지 청소년 기자  |  alswl4282@naver.com
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승인 2020.01.14  23:59:08
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1928년 페니실린이 발견된 후 감염성 세균에 대한 항생제 개발이 활발해졌다. 그러나 현존하는 항생제의 합성에 모두 내성이 있는 슈퍼균이 계속 발견되면서, 항생제 외의 다른 방법으로 균을 잡을 다양한 방법이 연구되고 있다.

그중 하나는, 혈액에 인위적으로 갈륨을 주입해 세포를 교란하는 것이다.

갈륨은 혈액속의 철과 원자크기가 비슷해 종종 대신 들어가기도 한다. 일반적인 상황에서는 혈액 속의 철이 효소와 결합해 본래의 기능을 하지만, 갈륨과 결합시 효소의 기능이 제대로 작동하지 않을 수 있다. 효소마다 대사를 진행하기 위한 철의 의존도가 다르므로 일부 균에만 적용할 수 있겠으나, 철과 갈륨과 같은 관계의 다른 원소들을 알고 효소와의 반응성을 본다면 다른 균에도 적용할 수 있을 것이다. 연구진은 낭포성 섬유증(폐질환)의 주 원인 P. aeruginosa 균의 철 의존도가 높음을 세균 증식 속도로 확인했다. 이후 세균과 철이 있는 샘플에 갈륨의 양 차이를 두고 증식 정도를 살펴보았을때, 갈륨이 많이 포함될 수록 증식속도가 느리다는 것을 확인했다.

이후 갈륨에 대한 내성이 얼마나 빨리 생길지에 대한 실험이 있었다. 장시간동안 세균이 증식되지 못하도록 하는 갈륨과 (흔히 사용되는)항생제 aztreonam의 양을 각각 측정했다. 결과, 12일 차 되는 날 갈륨은 처음 시작 날의 양의 5배, 항생제는 20배 높은 농도가 필요했다. 또한 갈륨이 돌연변이를 유도하는 빈도를 확인해봤을 때, 3천만 번 중 한 번정도였다. 이는 변형 세균을 만들어낼 확률이 상대적으로 작다는 것이다.  

아직 임상시험의 시작이라 더 철저하고 정밀한 연구가 필요하겠지만 전반적으로 긍정적인 결과를 보이고 있다. 앞으로 진행될 또 다른 새로운 세균억제 방법들이 기대된다.

참고: 사이언스 2018

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