김종승 고려대 화학과 교수 연구팀은 내성 세균을 빛으로 제거할 수 있는 차세대 광역학 치료 플랫폼을 개발했다고 17일 발표했다.
뉴시스 보도에 따르면, 이번 연구 성과는 국제 저명 학술지 '미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)' 온라인에 지난 8월 게재됐다.
항생제에 반응하지 않는 내성 세균은 증가하고 있다. 또한 감염 부위에 생기는 바이오필름은 산소와 항생제의 침투를 막아 치료 효과를 떨어뜨린다. 이에 내성을 근본적으로 해결할 새로운 치료 전략이 요구됐다.
이러한 상황에 광역학 치료가 주목받고 있다. 이는 광감각제가 빛을 받으면 활성산소종을 만들어 세균을 공격하는 방식으로, 특정 항생제의 표적에 의존하지 않아 내성 세균에도 폭넓은 항균 효과를 기대할 수 있다.
다만, 감염 부위는 보통 산소가 부족해 산소를 필요로 하는 기존 광역학 치료는 효과가 줄어든다는 문제가 있었다.
이에 연구팀은 새로운 방식의 광감각제를 설계했다. 또한 분자 내 전자가 이동하는 '전자 공여체–수용체' 사이에 이중결합을 도입하면 빛을 받았을 때 분자가 뒤틀린 형태로 변하며 활성산소 생성이 늘어난다는 사실을 밝혀냈다.
연구팀은 이러한 작동 원리를 규명해 산소가 부족한 환경에서도 강력한 효과를 낼 수 있음을 입증했다.
또한 이 광감각제를 섬유 형태의 상처용 드레싱으로 제작했다. 이 드레싱은 빛만 비춰도 내성 세균을 선택적으로 제거했다.
아울러 대장균·황색포도상구균에 더해, 상처 난 쥐 실험 모델에서도 뛰어난 항균 효과와 상처 치유 촉진 효과를 장기간 유지했다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
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