슈퍼박테리아 감염 억제 유전자 지도 최초 구축

- 다발성 장기 전이 억제 가능성 제시… 향후 항생제 표적 개발에 활용 기대

이원식 교수 연구팀이 하버드대학교 Walker 교수팀과의 공동연구를 통해, 슈퍼박테리아(MRSA: Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus)의 전신 감염 시 장기별 생활사를 규명하고 감염 억제 유전자 지도를 세계 최초로 구축했다고 밝혔다.

이 연구는 인간의 혈액, 다발성 장기 전이 모델, 폐 조직 유래 세포를 포함한 통합 감염 모델을 기반으로 진행되었으며, 감염 취약 장기인 폐와 간 그리고 혈액에서 세균 성장 억제를 가능케 할 새로운 통합적 항생제 표적 유전자 타깃 27종을 제시했다.

기존 연구는 특정 장기나 유전자에 국한되어 감염 경로 전체를 파악하기 어려웠지만, 이번 연구는 대규모 차세대염기서열분석(NGS)을 활용해 감염 전 과정에서 세균의 생존 전략과 병원성을 정밀하게 분석한 것이 특징이다. 특히 감염 특이적 유전자 정보를 계통별로 체계화한 점에서 향후 새로운 항생제 개발 및 감염 제어 전략 수립에 폭넓게 활용될 것으로 기대된다.

이원식 교수는 “2050년까지 항생제 내성 감염으로 인한 사망자가 전 세계적으로 약 3천9백만 명에 이를 것으로 예상된다”면서, “이번 연구는 내성균 대응을 위한 항생제 표적 개발의 전기를 마련했다는 점에서 의미가 크다”고 말했다. 그는 이어 “COVID-19 팬데믹 동안 항생제 사용이 급증하며 내성균 감염이 증가한 만큼, 향후 다른 슈퍼박테리아에도 본 연구에서 제시한 분석기법을 적용할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

이 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었으며, 국제학술지 Nature Communications에 2025년 7월 28일자로 게재되었다.

※ 논문명: Environmental cues in different host niches shape the survival fitness of Staphylococcus aureus

※ 저널명: Nature Communications

※ 주요 저자: 이원식(교신저자), 장주애·이채영(공동 제1저자)