국내 연구진 '감염원 초기 방어 시스템' 세계 최초 규명

(그래픽=미래창조과학부)

우리나라 연구진이 병을 일으키는 감염원에 대한 초기 방어 시스템을 세계 최초로 규명했다.

미래창조과학기술부(이하 미래부)는 대전대학교 진미림 교수팀이 '글로벌프론티어 의약바이오컨버젼스연구단'과 공동연구를 통해 우리 몸에서 병을 일으키는 감염원을 제거하는 초기 방어 시스템을 세계 최초로 규명했다고 25일 밝혔다.

이번 연구의 결과는 권위있는 학술지인 ‘네이처 마이크로바이올로지’에 지난 17일 게제됐다.

패혈증 감염 환자는 전세계적으로 2000만 명 이상으로 추정되고 있다. 그 수 역시 매년 증가하고 있으며 사망률은 30~70%다. 그러나 초기에 발생하는 면역반응에 대한 기작이 알려져 있지 않아 진단과 치료제 개발에 어려움이 있었다.

우리 몸은 △병원성 세균 △곰팡이 △바이러스 등에 감염되면 수 분내에 단핵구(Monocyte)로부터 특정효소가 분비돼 감염원을 제거한다. 진 교수 연구팀은 이번 연구를 통해 이 과정과 작용을 세계 최초로 규명했다.

현재까지 인체의 초기 면역반응인 선천면역반응(Innate Immune System)의 개시는 병원체(박테리아, 바이러스 등)에 존재하는 분자를 인간 백혈구에서 인식해 이뤄지는 것으로 알려졌다.

연구팀은 살모넬라균에 감염된 생쥐에 WRS로 불리는 특정효소를 주입하면 백혈구 중 하나인 중성구(Neutrophil)가 유입, 살모넬라가 제거된다는 것을 확인했다. 동시에 생쥐의 생존 기간도 증가했다. 반면 WRS를 제거하면 생쥐의 생존 기간이 단축되는 것을 확인할 수 있었다.

이번 연구는 백혈구 중 하나인 단핵구가 병원체를 만나게 되면 WRS를 분비해 병원체를 제거하는 대식세포(Macropharge)의 수용체와 결합해 대식작용을 활성화하는 동시에 케모카인(Chemokine)이라는 백혈구 유도물질을 분비시켜 중성구 유입을 증가시킴으로써 감염원을 제거하는 반응을 규명한 것이다.

연구팀은 이러한 반응이 감염원 침입 후 수 분내에 시작돼 선천면역반응 개시 이전에 작동하는 '초기 방어 시스템(Primary Defense System)'임을 규명했다.

진 교수 연구팀은 "이번 연구는 단백질 합성에 관여하는 WRS라는 효소가 병원체 감염 시 면역 시스템을 활성화해 병원균을 제거하는 메커니즘을 밝혀낸 것"이라며 "세계의 면역학자들이 찾고자 하였던 인간의 내인성 면역 활성인자를 우리 연구팀이 세계 최초로 밝혀 낸 것”이라고 설명했다.

또 김성훈 미래부 의학바이오컨버전스 연구단장은 "이 발견은 감염성 질환 진단 및 치료 시장에 획기적인 전환점을 마련한 연구이다"면서 "연구성과에 대해 특허 출원 등 지적재산권을 확보하고, 국내외 기업에 기술이전을 추진하겠다"고 밝혔다.

이어 "전세계적으로 대표적인 고부가가치 분야로 꼽히는 패혈증 조기 진단법 및 치료제 개발을 추진할 계획이다”고 밝혔다.