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미국 듀크 대학의 에밀리 더비셔 교수가 이끄는 연구팀은 열대열 말라리아 원충을 대상으로 그 비결을 조사했다. 연구팀은 사람의 혈액을 이용해 실험실에서 사람 체내와 비슷한 환경을 만들고 온도에 따른 말라리아 원충의 변화를 조사했다.(사진) 연구팀에 따르면 온도가 섭씨 37도에서 40도 이상으로 급격히 상승할 때 열대열 원충에서 가장 두드러진 변화는 포스파티딜이노시톨 3-인산(phosphatidylinositol 3-phosphate, 이하 PI(3)P)이라는 물질의 생산이 많이 늘어나는 것이다.
PI(3)P는 지질의 일종으로 말라리아 원충의 소화기관이라고 할 수 있는 식포(food vacuole)의 벽을 구성하는 주요 물질이다. 말라리아는 숙주인 적혈구에서 섭취한 물질을 식포에서 소화해 영양분으로 흡수한다. 당연히 식포 안에는 여러 가지 소화 효소가 있는데, 만약 이 효소가 새어 나오면 내부에서 말라리아 원충을 녹여 버린다. 온도가 높아지면 식포 벽이 불안정해지므로 말라리아 원충은 PI(3)P를 추가로 생산해 이를 보충한다. 연구팀은 PI(3)P와 Hsp70이라는 단백질이 결합해 흐물흐물해지는 식포를 보강한다는 사실을 확인했다.
연구팀은 한 걸음 더 나아가 실험실 환경에서 이 과정을 억제하는 약물을 사용한 후 말라리아 치료제 중 하나인 아르테미시닌(artemisinin)을 투여해 말라리아 원충의 반응을 살펴봤다. 그 결과 PI(3)P와 Hsp70의 활성을 억제하면 말라리아 치료제에 대한 내성이 감소해 더 효과적으로 말라리아 원충을 죽일 수 있었다.
적혈구보다 작은 말라리아 원충은 정교하고 효과적인 인체의 면역 시스템을 회피할 수 있는 여러 가지 비결을 지니고 있다. 과학자들은 이 비결을 알아내기 위해 노력한다. 여전히 수억 명의 사람을 감염시키고 연간 40만 명에 달하는 귀중한 생명을 앗아가는 말라리아를 정복하기 위해서다. 이번 연구 역시 말라리아 치료제 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.
고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
