국립한국교통대학교(총장 윤승조) 문기성 교수(생명공학전공) 연구팀은 ‘박테리오파지 엔도라이신을 이용한 여드름 치료용 차세대 항생제 후보물질’을 개발해냈다고 밝혔다.

연구진은 피부마이크로바이옴 조절에서 세균 바이러스인 박테리오파지의 중요성을 인식하고, 여드름 환부에서 여드름 원인균으로 잘 알려진 큐티박테리움 아크네스(Cutibacterium acnes) 균종에 선택적으로 감염되는 박테리오파지를 분리하고, 이들의 전장유전체(whole genome sequence)를 분석하여 숙주 용해에 중요한 엔도라이신 유전자를 확인하였으며, 이를 대장균용 발현 벡터에 클로닝하여 엔도라이신의 대량 생산을 위한 플랫폼 기술도 확립하였다.

최근 유해 환경 노출에 따른 피부질환이 급증하고 있으며 여드름은 청소년뿐만 아니라 성인에서도 환자가 증가하는 추세이다. 기존의 여드름 치료제는 광범위 항생제가 주로 사용되는데 이는 여드름 원인균뿐만 아니라 정상적인 피부마이크로바이옴에도 부정적인 영향을 줄 수 있으며 특히 항생제의 장기 사용은 항생제 내성 문제를 일으켜 치료를 더욱 어렵게 만들었다.

그러나 이번 연구에서 사용한 박테리오파지는 종(species) 특이성을 가지고 있어 정상적인 피부마이크로바이옴에는 큰 영향을 주지 않아 차세대 항생제로 불리며 세계적으로 경쟁하는 기술 분야이다. 본 연구에서는 박테리오파지의 확보뿐만 아니라 실제 숙주세포(큐티박테리움 아크네스) 용해에 필요한 엔도라이신 유전자의 확보 및 대장균 대량 생산 플랫폼 기술을 확립한 것이어서 그 활용 가치는 매우 크다.

연구 책임자인 문기성 교수는 이번 기초 연구는 부작용을 최소화한 여드름 치료제 개발로 이어질 수 있다는 점에서 의의가 크다고 밝혔다.

이번 연구는 김자이 석사 졸업생과 아딜 하스나인(Muhammad Adeel Hasnain) 박사과정 학생이 주저자로 참여하였으며 교육부 대학중점연구소지원사업 및 BK21-FOUR 혁신인재양성사업의 연구비 지원을 받아 수행되었다. 한편, 해당 연구 논문은 세계적 권위의 학술지인 ‘네이처(Nature)’ 자매지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 지난 9월 30일자로 게재되었다.