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▲ 가장 강력한 항생물질을 지닌 사막 불개미(Solenopsis xyloni)
페니실린 같은 항생제는 20세기의 가장 큰 의학적 발명이었다. 항생제의 개발로 전쟁 중에는 수많은 병사가 생명을 구했고 전쟁이 끝난 후에는 더 많은 민간인이 목숨을 건졌다. 주요 감염성 질환들은 심혈관 질환이나 암에 주요 사망 원인 자리를 내줬다. 비록 아직 모든 감염병이 정복된 건 아니지만, 백신과 항생제의 개발로 우리는 무서운 감염병의 공포에서 상당히 안전해졌다. 하지만 세상일이 항상 그렇듯 항생제나 백신 모두 완벽한 것은 아니다. 특히 항생제의 경우 내성균 등장이 문제가 되고 있다.
항생제가 없던 시절로 다시 돌아갈 순 없으므로 과학자들은 내성균에 대응할 수 있는 새로운 항생제를 개발하기 위해 노력하고 있다. 그런데 세균에 대응해야 하는 것은 인간만의 문제가 아니다. 자연계의 많은 생물이 세균 감염에 대응하기 위해 다양한 면역 기전은 물론 항생 물질을 진화시켰다. 따라서 이전부터 과학자들은 자연계에 존재하는 항생물질을 연구해왔다. 항생제의 대명사인 페니실린 역시 곰팡이에서 얻어졌다.
미국 노스캐롤라이나 주립대학 연구팀은 개미가 만드는 항생물질에 대해서 연구했다. 개미 한 마리는 작아도 대부분 거대한 군집을 이루기 때문에 세균에게는 이상적인 숙주 가운데 하나다. 한 마리만 감염돼도 다른 개체에 쉽게 퍼질 수 있으며 개미굴 자체가 환경 변화가 적은 매우 안정적인 환경이기 때문이다.
그런데도 감염병으로 죽는 개미가 많지 않다는 사실은 개미가 자신만의 방어 시스템을 가지고 있다는 점을 시사한다. 실제로 과학자들은 일부 개미가 몸 표면에 항생물질을 지니고 있다는 사실을 발견했다. 연구팀은 20종의 개미를 수집해 몸 표면에 있는 물질을 추출한 후 얼마나 세균 증식을 억제하는지 조사했다.
그 결과 60%에 달하는 개미에서 항생물질의 증거가 발견됐다. 상당수 개미가 아예 세균이 들러붙지 못하게 천연 항생물질로 몸을 보호하고 있는 셈이다. 이 가운데는 도둑 개미 (thief ant·학명 Solenopsis molesta)처럼 과거에는 항생물질이 있는지가 알려지지 않았던 종도 포함되어 있었다. 흥미로운 사실은 그래도 40%는 항생물질이 없다는 것인데, 연구팀은 이들이 우리가 아직 알지 못하는 다른 방어 기전이 있을 것으로 보고 있다.
물론 개미가 지닌 항생물질을 바로 항생제로 개발하기는 어렵다. 개미가 사는 환경에서 위협적인 세균을 방어할 용도라 인간에서 감염을 일으키는 세균을 얼마나 효과적으로 억제하는지 알 수 없고 인간에서 어떤 부작용이 있을지도 모르기 때문이다. 하지만 이 가운데는 매우 유용한 항생물질이 숨어있을 수 있다. 이를 찾기 위해 앞으로 연구는 계속될 것이다.
고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
