항생제가 실패하면 '박테리아를 먹는'바이러스가 우세 할 수 있습니다
항생제 내성 박테리아는 치료하기 매우 어려운 감염을 일으킬 수 있으며 때때로 사람의 생명을 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 그러나 창의적인 새로운 접근 방식은 이러한 "슈퍼 버그"에 대한 강력한 무기를 제공 할 수 있습니다.
많은 박테리아 가닥이 항생제에 대한 내성을 개발하고 있음을 시사하는 여러 과학 보고서의 최근 발표는 세계적인 위기의 출현을 지적합니다.
점점 더 위험한 박테리아가 강력한 항생제에 반응하지 않게됨에 따라 연구자들은 이러한“슈퍼 버그”와 싸우는 대체 수단을 찾기 시작했습니다.
최근 연구에서는 아일랜드 토양에 서식하는 특정 박테리아를 사용하고 새로운 약물 조합을 실험하는 등 항생제 내성 박테리아에 대한 놀라운 치료법의 유용성을 조사했습니다.
현재 펜실베이니아의 피츠버그 대학과 메릴랜드 주 체비 체이스에있는 하워드 휴즈 의학 연구소 (HHMI)의 연구자들은 다른 접근 방식이 위험한 세균 감염과 싸우는 효과적인 방법을 제공 할 수 있다는 증거를 제공합니다.
피츠버그 대학과 HHMI에서 근무하는 Graham Hatfull 교수와 그의 팀은“박테리오파지”또는 간단히“파지”라고하는 일종의 생물학적 감염원을 연구하고 있습니다.
박테리오파지 (말 그대로 "박테리아 먹는"를 의미하는 이름)는 다양한 종류의 박테리아를 표적으로 삼아 감염시키고 파괴하는 바이러스입니다. Hatfull 교수가 공동 저술 한 이전 연구에 따르면 지구상에 약 1031 개의 박테리오파지 입자가 있다고합니다.
그러나 다른 파지는 다른 박테리아 균주를 표적으로 삼습니다. 이러한 이유로 어떤 약제가 어떤 박테리아와 일치하는지 확인하는 것은 시행 착오 작업에 어려울 수 있습니다.
오래된 생각을 되살리기
박테리오파지를 사용하여 감염과 싸우는 방법 인 "파지 요법"은 결코 새로운 아이디어가 아닙니다. 사실,이 개념은 거의 100 년 동안 연구원들의 레이더에있었습니다.
영국, 프랑스, 러시아 과학자들은 이미 20 세기 초 임상 환경에서 파지를 실험하고있었습니다.
그러나 학자들은 파지 요법의 잠재력에 대한 초기의 열정이 수년 동안 평평하게 떨어 졌다고 설명합니다. 이것은 부분적으로 당시 연구자들이 이용할 수있는 제한된 지식과 과학적 자원 때문이었습니다.
그러나 최근 한 가지 치료 성공 덕분에 파지 연구에 대한 관심이 완전히 다시 떠오를 수 있습니다.
Hatfull 교수와 팀은 저널에 실린 연구 논문에서 설명합니다. 자연 의학 — 신중하게 선택된 파지를 사용하여 복잡한 병력을 가진 15 세 환자가 경험 한 심각한 감염을 치료할 수있었습니다.
환자는 낭포 성 섬유증, 특히 폐에 두꺼운 점액이 축적되는 불치의 유전 적 질환을 앓고있었습니다. 이것은 차례로 감염에 대한 취약성을 초래합니다.
2017 년에는 영국 런던의 그레이트 오몬드 스트리트 병원 (GOSH)에서 이중 폐 이식 수술을 받았습니다.
그러나 수술 후 얼마 지나지 않아 환자의 의사는 수술 상처가 붉고 날 것처럼 보였고, 간 감염이 있으며, 몸에 여러 개의 결절이 형성되었음을 알아 차 렸습니다. 그 결절에는 피부를 통해 "표면"하려는 박테리아가 포함되어있었습니다.
바이러스를 사용하여 박테리아 공격
과학자들은 GOSH의 의사들과 협력하여 문제의 15 세 환자와 낭포 성 섬유증이있는 다른 젊은 사람을 감염시키는 특정 박테리아 균주를 공격 할 박테리오파지를 찾았습니다. 다른 환자도 이중 폐 이식을 받았으며 심각한 감염이있었습니다.
연구원들은 의사의 호소에 응답했습니다. 두 명의 젊은 환자는 그들이받은 항생제에 반응하지 않았습니다.
연구원들은 이러한 감염이 새로운 것이 아니라고 지적했습니다. 환자들은 수년 전에 처음으로 그들을 개발했지만 수술이 위험하게 타오를 때까지 그들을 통제했습니다.
“이 벌레는 항생제에 반응하지 않았습니다. 약물 내성이 강한 박테리아 균주입니다.”라고 Hatfull 교수는 말합니다. 그래서 과학자들은“박테리오파지를 항생제로 사용하기로 결정했습니다. 감염을 일으키는 박테리아를 죽이는 데 사용할 수있는 것”이라고 그는 설명합니다.
Hatfull 교수의 주요 관심사는 파지 연구와 주로 폐에 정착하는 세균 감염인 결핵 (TB) 치료입니다. 런던에 본사를 둔 그의 동료들이 연락을 취한 이유는 두 젊은 환자 모두 결핵과 관련된 Mycobacterium 균주로 인한 감염을 앓고 있었기 때문입니다.
의사들은 환자의 감염을 담당하는 박테리아 균주의 Hatfull 교수 샘플을 보내 그와 그의 협력자들이 어떤 파지가 그들을 공격하고 파괴 할 수 있는지 확인할 수 있도록했습니다.
몇 달 안에 그들은 환자 중 한 명을 감염시키는 박테리아와 일치 할 수있는 파지 세트를 발견했습니다. 그러나이 초기 발견은 너무 늦었습니다. 환자는 같은 달 일찍 사망했습니다.
'미지의 영역'
15 세 환자에게 도움이 될 수있는 파지를 식별 할 때 검색이 그렇게 순조롭게 진행되지 않았습니다. 우선, 팀은 잠재적으로 유용한 세 가지 박테리오파지를 발견했습니다. 그러나 표적 박테리아를 감염시키는 데는 단 하나만이 효과적이라는 것이 밝혀졌습니다.
Hatfull 교수와 팀이 고안 한 해결책은 덜 효과적인 두 파지의 게놈을 수정하여 공격에 필요한 박테리아에 대해 완전히 효과적 이도록 만드는 것이 었습니다.
효과적이고 안전한 혼합물을 확인한 후 의사와 연락하여 하루에 두 번 환자에게 투여했습니다. 각 용량에는 10 억 개의 파지 입자가 포함되어 있습니다.
이 혁신적인 치료 6 주 후, 의사들은 환자의 간 감염이 거의 사라진 것을 확인했습니다. 현재 의사들은 몇 개의 알려지지 않은 결절 만 남아 있다고보고합니다.
Hatfull 교수와 그의 팀은 그들이 표적으로 삼은 박테리아가 지금까지 연구자들이 그들을 공격하는 데 사용한 파지에 대한 내성을 개발하지 않았다는 사실에 특히 기뻐합니다. 이것은이 접근법이 의사가 중증 내성 감염 치료에 계속해서 사용할 수 있다는 것을 의미합니다.
그럼에도 불구하고 과학자들은 개별 박테리아 감염을 치료하기 위해 올바른 파지 믹스를 식별하는 것이 여전히 어렵다고 지적합니다. 최고의 파지 치료법을 찾기위한 많은 작업이 아직 이루어지지 않았습니다.
"우리는 미지의 영역에 있습니다."
Graham Hatfull 교수
