[핵잼 사이언스] 차가운 남극바다 사는 해면에 ‘말라리아 신약’ 숨어 있다

말라리아는 가장 치명적인 감염 질환 중 하나다. 세계보건기구(WHO) 추정에 따르면 2017년 2억 1900만 명이 말라리아에 감염되고 이 가운데 43만 5000명이 사망했다. 비록 말라리아에 대한 효과적인 치료제가 나와 있기는 하지만, 대부분 오래전 개발된 약물로 점점 내성을 지닌 말라리아 원충의 비율이 늘어나고 있다는 사실이 문제다. 이에 따라 과학자들은 신약을 개발하기 위해 다양한 천연 물질을 테스트하고 있다.

미국 사우스 플로리다 대학 연구팀은 매우 독특한 장소에서 말라리아 신약 후보 물질을 찾아냈다. 이들은 말라리아가 유행하는 열대 지역이 아니라 차가운 남극 바다에 서식하는 해면의 일종인 '인플라텔라 코엘로스패레오데스'(Inflatella coelosphaeroides)을 연구했다.(사진) 해면동물은 전 세계 바다 어디에서나 볼 수 있는 흔한 동물로 당연히 남극 바다에서도 볼 수 있다.

하지만 평생 바다 밑에서 살아가기 때문에 해면동물이 말라리아와 접촉할 가능성은 없다. 그러나 연구팀은 극한적 환경에서 살아가는 생물체에 지금까지 보고되지 않은 신물질이 있을 것으로 기대하고 이 해면에서 여러 가지 물질을 추출했다. 그리고 여기에서 헥사펩타이드(hexapeptide)인 프리오마라미드(Friomaramide)라는 물질을 발견했다. 연구팀은 이 물질의 구조가 말라리아 원충의 성장을 방해할 수 있을 것으로 보고 실험을 진행했다.

연구팀은 실험실에서 배양한 간세포에 열대열 말라리아 원충(Plasmodium falciparum)을 감염시킨 후 말라리아 치료제인 프리마퀸(primaquine)과 프리오마라미드의 효과를 비교했다. 그 결과 프리오마라미드의 말라리아 원충 역제 효과가 프리마퀸만큼 뛰어난 것으로 나타났다. 새로운 말라리아 신약 후보를 찾아낸 것이다. 물론 실제 신약 개발은 여러 단계로 이뤄지며 대부분 도중에 실패한다. 하지만 후보 물질이 많을수록 실제 약물 개발 가능성이 커지기 때문에 매우 긍정적인 보고로 생각된다. 이 연구 결과는 미국 화학 학회 저널인 자연 물질 저널(Journal of Natural Products)에 발표됐다.

이번 발견은 남극 바다를 비롯해 독특한 서식 환경을 보호해야 하는 이유를 보여준다. 독특한 환경에 살아가는 생물이 다른 장소에서 살아가는 생물에서는 볼 수 없는 특이한 물질이나 대사 과정을 지닐 가능성이 높다. 하지만 인간의 남획과 서식지 파괴, 그리고 지구 온난화로 인해 전 세계 생태계는 큰 위협을 받고 있으며 남극 바다 역시 예외가 아니다. 특히 남극 바다 생태계는 지구 온난화로 인한 수온 상승이 큰 위협이다. 생태계 보호는 물론 생물 자원 보호라는 측면에서 지구 온난화를 막기 위해 노력해야 하는 이유다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com