임신혁 교수 연구팀, 살아있는 비피더스 균만 효과 있다는 학설 뒤집어

비피더스 균 (Bb PRI1)에의한 면역 조절 기작 모식도.<사진=IBS 제공>
비피더스 균 (Bb PRI1)에의한 면역 조절 기작 모식도.<사진=IBS 제공>
국내연구진이 살아있는 비피더스 균만 효과가 있다는 기존 학설을 뒤집으며 미생물 신약 후보로 프로바이오틱스를 제안, 학계의 관심이 쏠리고 있다. 

IBS(기초과학연구원)은 임신혁 면역미생물 공생연구단 교수(POSTECH 교수) 연구팀이 새로운 면역 치료제인 미생물 신약 후보로 프로바이오틱스를 제안했다고 21일 밝혔다.

인체의 모든 질환은 불균형한 면역반응에서 시작된다. 최근 장내 균총의 다양성과 균형이 건강한 면역 지표가 되면서 미생물을 활용한 신약이 새로운 치료법으로 주목되는 추세다.

하지만 어느 미생물이 어떤 질환에 효과가 있는지, 체내에서 어떻게 작동하는지 상당 부분 난제로 남았던게 사실이다.

연구팀은 모유 수유를 한 어린이들이 아토피 피부염과 면역 과민 질환에 덜 걸린다는 사실에서 이로운 프로바이오틱스와 면역 질환 치료제의 연결고리를 찾았다.

장내 이로운 균총을 만드는 프로바이오틱스 중 면역을 제어할 수 있는 균만 골라낼 수 있는 분석 시스템을 개발했다. 프로바이오틱스를 투여했을 때 일어나는 장내 환경을 모사하는 시스템을 연구에 활용했다. 이를 통해 면역반응을 원하는 방향으로 재설계 할 수 있는 PRI1균을 발견하는데 성공했다.

비피더스균 PRI1의 면역반응을 살펴보고자 체내에 세균이 전혀 존재하지 않는 무균 생쥐로 실험을 진행했다. 그 결과 비피더스 PRI1균이 소장과 대장에서 면역조절 T세포인 Foxp3 분화와 증식을 유도한다는 사실을 확인했다.

비피더스 PRI1균의  치료 효과도 검증했다. 비피더스 PR11균을 투여한 실험쥐는 대조군에 비해 3주 만에 소장과 대장에서 면역을 조절하는 면역억제 T세포가 크게 증식하고 장 표면 염증이 줄었다.

또 연구팀은 이탈리아 나폴리대학 연구팀과 비피더스 PRI1균의 세포 표면 다당체(CSGG)가 면역을 활성화시키는 물질임을 증명하고 화학구조를 밝히는데 성공했다. 세포 표면 다당체의 면역반응 조절 기작도 규명했다.

이번 성과는 사이언스 이뮤놀로지(Science Immunology, 2016년 창간)에 20일 새벽 3시(한국시간) 온라인 공개됐다. 연구팀은 11월 중 전세계 전문가들과 미생물을 신약으로 개발할 가능성에 대해 공개 토론을 펼치고 페이스북으로 생중계할 예정이다.

임신혁 교수는 "이번 연구는 프로바이오틱스가 꼭 살아있어야 효능이 있을 것이라는 기존 상식을 뒤집었다는데 의의가 있다"면서 "면역 활성 물질의 화학적 구조와 작용기작을 규명해 미생물을 이용한 마이크로바이옴 치료제(pharmabiotics) 개발도 기대된다"고 말했다.

한편 면역미생물 공생연구단은 단장 유고(찰스 서 단장 지난해 10월 지병으로 별세)로 후임 단장 적임자를 찾지 못하면서 연구단 폐지가 결정된 상태다.
 

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