치명적 존재 ,박테리오파지

수십억년 이어져온 전쟁의 주인공

바이러스의 주인공

지구상 가장 치명적인 존재

입력시간 : 2019-05-31 19:05:49 , 최종수정 : 2019-06-04 10:03:22, 김태봉 기자

수십억년 이어져온 격렬한 전쟁

 

바이러스 전쟁의 주인공,파지

지구상 가장 많은 존재

지구상 가장 치명적인 존재

 

매일 수조의 목숨을 앗아가고 있다. 우리가 잘 알고 있는 영역?

그 전쟁의 주인공인 지구상에서 가장 치명적인 존재 박테리오파지. 줄여서 파지라고도 부른다. 파지는 바이러스다.

살아 있는 것도, 죽어 있는 것도 아니다.

생긴 모습 또한, 마치 누군가가 인공적으로 만든 것처럼 보인다.

그들의 머리는 20면체로, 20개의 면과 30개의 모서리를 가진 주사위 같은 것이다. 그것은 바이러스의 유전 물질을 포함하고 있고, 다리와 같은 섬유질이 달린 긴 꼬리에 붙어있다.

 

박테리아를 포함하여 다른 모든 유기체보다 지구상에 더 많은 파지가 있다.

그것들은 아마도 생명체가 존재하는 모든 곳에 있을 것이다. 지금 당장은 수십억이 우리들 손, 내장과 눈꺼풀에 있다.

파지가 지구상의 죽음의 대부분을 책임지고 있기 때문에 긴장하게 만들 수도 있다. 하지만 그들이 아침 식사로 대량 학살을 하긴 하지만, 그들은 단지 박테리아만 죽인다. 바다에 있는 박테리아의 40%이상이 매일 그들에 의해 죽는다. 하지만 파지에는 큰 결함이 있다.

 

다른 바이러스와 마찬가지로, 파지는 생존하고 번식하기 위해 숙주가 필요하다. 그들은 자신이 가지고 있는 유전물질 그 이상도 이하도 아니다. 그리고 그들은 한가지 목표에만 특화되어 있다.

일반적으로 파지는 특정한 박테리아와 가까운 친척을 선택한다. 이것들이 파지들의 먹이다. 파지가 매우 운이 좋지 않은 가족 한 명만 사냥하고 죽이는 크루즈 미사일이라고 상상해 보자.

 

한 파지가 피해자를 발견하면, 꼬리 섬유를 수용체와 연결하고 일종의 주사기를 사용하여 표면을 뚫는다. 묘한 동작으로, 그 파지는꼬리를 짜내어 유전자 정보를 주입한다. 몇 분 안에 박테리아가 점령된다.

이제는 새로운 파지를 생산하기 위해 박테리아의 모든 부분을 활용하기 시작한다. 그들은 박테리아가 새로운 조각들로 가득 차 있을 때만 멈춘다.

 

마지막 단계에서, 그들은 박테리아에 구멍을 내는 강력한 효소인 엔돌리신(endolysin)을 생산한다. 압력이 높아지며, 박테리아는 그 안의 모든 것을 토해 내고 죽는다. 새로운 파지가 방출되어 순환을 다시 시작한다.

지난 몇 년간, 파지들은 지구상에서 두번째로 치명적인 존재, 인간의 관심을 받아 왔다.

 

최근에, 우리는 그것들을 우리 몸에 주입하는 것을 조사하기 시작했다.

왜냐하면 우리는 꽤 필사적이었다.

과거에는 작은 상처나 미심쩍은 물웅덩이가 당신을 죽여 버릴수 있었다. 박테리아가 우리의 파지들이었다. 작은 괴물들이 우리를 무자비하게 사냥했다.하지만 약 100년 전에 우리는 자연에서 해결책을 찾았다.

 

우리는 박테리아를 죽이는 화합물을 생산하는 곰팡이를 발견했다. 항생제의 시작이다. 갑자기 우리는 강력한 슈퍼 무기를 갖게 되었다.

항생제는 너무 효과적이어서 우리는 박테리아를 괴물로 생각하는 것을 멈추었다. 우리들 중에서 나이 든 사람들과 약한 사람들만이 그들에 의해 죽임을 당했다.

 

우리는 항생제를 점점 심각하지 않은 원인에 대해 과도하게 사용했다. 우리는 괴물과 무기에 대한 존경심을 잃었다. 하지만 박테리아는 진화하는 생물이고 하나씩 우리의 무기에 면역이 되기 시작했다. 이것은 우리가 가지고 있는 거의 모든 것들에 면역된 '슈퍼 박테리아 (superbugs)'라고 불리는 것을 만들 때까지 계속되었다.

 

이 면역은 우리가 말하는 것 처럼 전세계에 퍼져나가고 있다.

2050년까지 슈퍼 박테리아는 암보다 더 많은 사람을 죽일 수 있다.

베인 상처나 방광 감염 혹은 기침으로 죽거나 당신의 가족을 죽일 수있는 시대가 돌아오고 있다. 미국에서만, 23,000명 이상의 사람들이 매년 저항성 박테리아로 죽는다. 하지만 우리의 작은 바이러스 로봇인 파지가 우리를 구할 수 있다는 것이 밝혀졌다.

 

우리는 감염을 치료하기 위해 그것들을 몸에 주입할 수 있다.

어떻게 수백만개의 바이러스를 감염부위에 주입하는 것이 좋은 생각일까?

파지는 매우 특화된 박테리아 킬러다. 너무 전문화되어 있기 때문에, 사실 인간은 그들에게 완전히 면역되어 있다. 우린 박테리아와 너무 다르기때문이다.

 

우리는 매일 수십억 개의 파지를 만나고 우리는 서로 공손하게 무시한다.

항생제는 융단 폭격과 같아서 우리가 해치고 싶지 않은 내장의 좋은 박테리아조차도 모두 죽인다. 파지는 유도 미사일과 같다. 단지 그들이 해야 할 일을 공격하는 미사일이다.

 

박테리아를 죽이기 위해 파지를 사용한다면 박테리아는 스스로를 방어할 방법을 개발하지 않을까? 이것은 그것보다 더 복잡하다. 파지 역시 진화했다.

수십억년 동안 박테리아와 그들 사이에 군비 경쟁이 있어 왔고 지금까지 그들은 잘 해내고 있다

 

이것은 파지를 똑똑한 무기로 만들고, 그것은 계속해서 효율적으로 살균을 하고 있다. 하지만 박테리아가 우리의 파지에 면역이 된다고 해도, 우리는 여전히 이길 수 있을 것이다.

몇몇 종의 파지에 내성을 갖기 위해서는 박테리아가 항생제 내성을 포기해야 한다는 것이 밝혀졌다.

 

이것은 다른 희망이 남아 있지 않은 환자에게 이미 성공적으로 테스트되었다.

가장 무서운 박테리아 중 하나인 슈도모나스 에루지노사(Pseudomonas Aeruginosa)”라는 박테리아가 남자의 흉강에 감염되었다. 그들은 대부분의 항생제에 자연스럽게 저항하며, 심지어 알코올 핸드 젤에서도 살아남을 수 있다. 수년 간의 고통을 겪은 후에, 수천 개의 파지가 그의 흉강에 직접 삽입되었다. 박테리아가 내성을 지닌 항생제와 함께.

 

몇주 후에 감염은 완전히 사라졌다.

불행히도, 이 치료법은 여전히 실험적이고 제약 회사들은 아직 공식적인 승인을 받지 못한 치료법에 필요한 수십억 달러를 투자하는 것을 여전히 꺼리고 있다. 하지만 모든 것들이 결국은 변하고 있다.

 

2016년에는 지금까지 가장 큰 규모의 임상실험이 시행되었고 파지가 주목받고 있다. 항생제가 우리의 최고 무기였던 시대가 끝나가고 있기 때문에 우리는 그것에 익숙해져야한다.

 

그것은 이상한 개념일지도 모르지만 지구상에 있는 가장 치명적인 것을 우리의 몸에 직접 주입하는 것은 수백만 명의 생명을 구할 수 있다.

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